2005 Fiscal Year Annual Research Report
熱搬送動力の削減を目指したオフィス用空調方式の開発
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16560522
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
羽山 広文 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80301935)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
繪内 正道 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001991)
森 太郎 釧路工業高等専門学校, 建築学科, 助教授 (70312387)
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| Keywords | 空気調和 / 省エネルギー / 混合損失 / 冷水のカスケード利用 / 室内負荷の偏在 / 室温分布 |
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| Research Abstract |
従来のオフィス用空調方式において、空調システムのエネルギー消費量は空気および冷水の搬送系エネルギー消費量の比率が高い。空調機から送風機で空気を搬送する方式では送風機動力の削減にも限度があり、十分な省エネルギーは困難である。本研究では、情報処理用建物やインテリジェントビルなど発熱密度の高い室内を対象に、天井に付設した熱交換器を用い、放射熱伝達と自然対流熱伝達による高負荷に対応した空調システムの開発を目的とし、下記の検討を進めた。
1.熱交換器の設計・試作・熱性能の評価
2種類(チムニー型・多孔型)の熱交換器の設計・試作・熱性能の評価を行った。その結果、チムニー型は煙突効果により冷却能力を向上させる。また、パネルの設置角度によりその冷却能力が変化することを把握した。多孔型熱交換器に関し、孔の通過風速とパネルの冷却特性を明確にした。
2.室内発熱密度の高いオフィスは、冬期にペリメータでは暖房負荷、インテリアでは冷房負荷が生ずる場合があり、空調の混合損失が発生する。そこで、実際の建物のBEMSデータを用い、その発生状況を把握した。その結果、冬期間の空調用エネルギー消費量の約15%程度になることを示した。
3.室内の熱負荷分布と室温分布の評価
オフィスではOA機器の稼動、外壁の貫流熱により、室内の熱負荷に大きな偏在が生ずる。そこで、室の形状と負荷の偏在により発生する室温のばらつきについて、熱負荷分布の偏在の程度、熱負荷の重心距離、発熱密度、室内の奥行き比を用い評価した。
4.空調ゾーニングの判定方法
熱負荷の分布・窓の断熱性能・部屋の形状から、ゾーニングの要否を判断する手法を提示した。
5.天井放射冷房時の温熱環境の評価
天井放射冷房システムを導入した病室を対象に、代謝量や姿勢の違いを考慮した制御方法の検討を目的に、性差、及び睡眠を考慮した仰臥姿勢の人体の快適な温熱環境評価を行った。
6.高断熱建物の躯体冷暖房方式の評価
運転制御方法と室温変動、エネルギー消費量の関係をシミュレーションにより明らかにした。
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