太陽熱とコージェネレーションの排熱を利用した空調システムに関する研究

利用太阳热能和热电联产余热的空调系统研究

• 批准号: 15J04304
• 负责人: 鵜飼 真貴子
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04304/
• 关键词: CGS; デシカント空調機; 運用改善提案; LCEMツール; 太陽熱; 潜熱顕熱分離空調; 排熱投入型吸収冷温水機

今年度は、対象建物における空調システム（排熱投入型吸収式冷温水機、コージェネレーションシステム、集熱システム、デシカント空調機等）のモデル化を行い、対象システムにおける最適運用の提案を行い、その成果を論文として発表した。シミュレーションツールはLCEMツールを一部変更しながら活用している。最適運用方法の提案として、①室内温湿度条件によるデシカント空調機の予冷コイル出口空気温度の設定、②冷水出口温度及び冷却水入口温度の設定、③太陽熱利用システムの制御条件という3つの課題に対して、検討を行った。①の検討により、デシカント空調機で処理できる負荷に対して各コイル熱量の和が最小となるかを明らかにし、これにより設計及び運用時にデシカント空調機の推奨すべき設定点を明示した。②は、冷水出口温度の高温化や冷却水入口温度の低温化は、吸収式冷温水機自体の効率は向上するものの、ポンプ動力の増加及び冷却塔ファン動力の増加につながるため、システム全体での検証が必要であった。この検証により、想定した建物負荷と外気条件における省エネルギー性能が最大となる冷水温度と冷却水入口温度の設定を明示した。さらにこの検討により、対象システムが、CGSや太陽熱からの供給熱量と排熱投入型吸収式冷温水機とデシカント空調機の再生コイルで利用される需要熱量のバランスを自力で保つことができるセルフバランスシステムであることが示された。③は②で示されたセルブバランスシステムに対して、太陽熱を最大限利用を可能とするような制御方法の提案を行っている。セルフバランスシステムに対しては、固定値で太陽熱利用の制御を行うのではなく、相対値で制御する方法が有効であることを示してる。

本财年，我们将对目标建筑的空调系统（余热输入式吸收式制冷机/加热器、热电联产系统、集热系统、除湿空调等）进行建模，提出目标系统的优化运行建议，并提出结果以论文形式发表。仿真工具是经过一些修改的 LCEM 工具。作为最佳运行方法的建议，我们解决了以下三个问题：（1）根据室内温度和湿度条件设置除湿空调的预冷盘管出口空气温度，（2）设置冷冻水出口温度和冷却(3)太阳能热利用系统的控制条件。通过①的研究，我们明确了每个盘管的热量之和是否为除湿空调所能承受的负载的最小值，并由此明确了除湿空调在设计时的推荐设置点和操作。对于②，提高冷冻水出口温度和降低冷却水入口温度虽然提高了吸收式冷热水器本身的效率，但会导致水泵功率和冷却​​塔风机功率增加，因此需要进行整体系统验证。通过此次验证，我们明确了在假设的建筑荷载和室外空气条件下，最大化节能性能的冷冻水温度和冷却水入口温度设置。此外，本研究表明，目标系统能够自平衡 CGS 和太阳能提供的热量，以及废热输入型吸收式制冷机/加热器和干燥剂空气再生盘管所需的热量。结果表明，该系统处于调节状态。 ③提出了一种对②所示的电池平衡系统的控制方法，允许最大限度地利用太阳热能。这表明，对于自平衡系统，使用相对值而不是使用固定值来控制太阳热利用是有效的。

项目成果

ANALYSIS ON BEHAVIOR AND EVALUATION ON PERFORMANCE OF SOLID DESICCANT AIR HANDLING UNIT UNDER VARIOUS OPERATION CONDITION IN SUMMER

固体干燥剂空气处理机组夏季各种工况下的行为分析及性能评价

• DOI: 10.3130/aijt.21.1133
• 发表时间: 2015
• 期刊: AIJ Journal of Technology and Design
• 作者: 鵜飼真貴子;田中宏明;田中英紀;奥宮正哉
• 通讯作者: 奥宮正哉

Study on Energy Performance of Various Air Handling System Using CHP, Thermally-driven Absorption Chiller and Desiccant Air Handling Unit for an Office Building

某办公楼采用热电联产、热驱动吸收式制冷机和除湿空气处理机组的各种空气处理系统的能源性能研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Makiko Ukai;Hiroaki Tanaka;Hideki Tanaka;Masaya Okumiya
• 通讯作者: Masaya Okumiya

太陽熱とCGS排熱を活用する吸収式冷温水機を用いた潜熱顕熱分離空調システムに関する研究 第1報 冷房ピーク時の熱源運転条件がシステム挙動に及ぼす影響

利用太阳能热和 CGS 余热的吸收式冷水机组/热水器的潜热/显热分离空调系统研究，第 1 部分：制冷高峰时段热源运行条件对系统行为的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: Makiko Ukai;Hiroaki Tanaka;Hideki Tanaka;Masaya Okumiya;田中宏明，鵜飼真貴子，田中英紀，奥宮正哉
• 通讯作者: 田中宏明，鵜飼真貴子，田中英紀，奥宮正哉

再生可能エネルギーとコージェネレーションを利用した潜熱・顕熱分離空調方式に関する研究 （第5報）冷房時の様々な設計・運用条件下におけるエネルギー性能の検証

利用可再生能源和热电联产的潜热/显热分离空调系统研究（第五次报告） 冷却过程中各种设计和运行条件下的能源性能验证

• 发表时间: 2016
• 作者: Makiko Ukai;Hiroaki Tanaka;Hideki Tanaka;Masaya Okumiya;鵜飼真貴子，田中宏明，田中英紀，奥宮正哉
• 通讯作者: 鵜飼真貴子，田中宏明，田中英紀，奥宮正哉

再生可能エネルギーとコージェネレーションを利用した潜熱・顕熱分離空調方式に関する研究 （第4 報）LCEM ツールを活用したデシカント空調機のモデル化と予冷コイル出口温度設定条件によるケーススタディ

利用可再生能源和热电联产的潜热/显热分离空调系统研究（第四次报告）使用 LCEM 工具进行干燥剂空调建模以及使用预冷盘管出口温度设定条件的案例研究

• 发表时间: 2015
• 作者: 鵜飼真貴子;田中宏明;田中英紀;奥宮正哉
• 通讯作者: 奥宮正哉