2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Air-conditioning Systems and Reliability evaluation for a High Heat Density Equipment Room
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26289199
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
羽山 広文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80301935)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊田 弘輝 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20431322)
森 太郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70312387)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高発熱機械室 / データセンタ / 生産施設 / 空調設備 / 置換換気方式 / 省エネルギー / 信頼性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）置換換気方式を導入した室内の機器排熱が室温分布へ与える影響： データセンタと同様に生産施設における高発熱機器からの排熱はプルームにより拡散する。また、その排熱や汚染物質の排出はファンによる強制排気が多く、排出位置も個々に異なる点が特徴的である。このように高発熱の生産施設の空調設備の省エネルギー化には、機器からの排気特性を考慮し、室内温度分布の形成要因の解明が重要になる。本研究では、縮小模型を用い置換換気の空調給気量、機器換気量、排熱高さ、発熱量、天井高さなどの各パラメータと、機器が設置される領域の温度分布の関係を実験的に解明する。領域の基準化温度差比kv =(θi-θSA)/(θEA-θSA)を用いアルキメデス数との関係を明確にした。次に、置換換気のモデルを用い基準化温度差比kvを用い外気冷房併用型置換還気方式のモデルを構築した。これを用いることで、建物条件、気象条件、室内の機器設置条件が変化した場合の空調設備のシステムシミュレーションが可能になり、各種条件での省エネルギー効果が推定できる。
（２）工作機器に排気塔を設けた置換換気方式の評価： 微細な部品を製造する床面積755㎡の生産施設の一部を対象に、室内に設置された工作機器に排気塔を設けたことによる効果を基準化温度差比および年間空調用エネルギー消費量を検証した。さらに、LCEMツールを用い、外気冷房併用型置換還気方式のシステムシミュレーションを試み、生産施設だけでなく、DCについても年間システムシミュレーションを可能にした。外気冷房を併用した置換換気方式の効率的な運転・制御方法を明確にし、地域特性を考慮した高発熱機械室用空調方式として体系化した。
（３）研究の取り纏め： 高発熱機械室を対象とした空調方式に対し、実用性の高い高効率で確実な空調方式を実現し、設計・運用制御方法を体系化した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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