成果報告書詳細
管理番号20110000001546
タイトル平成22年度成果報告書 次世代型ヒートポンプシステム研究開発 人の分布・温冷感をセンシングして、局所気流を最適制御する次世代型空調システムに関する研究開発
公開日2011/11/9
報告書年度2010 - 2010
委託先名学校法人芝浦工業大学 学校法人立命館 ダイキン工業株式会社
プロジェクト番号P10011
部署名エネルギー対策推進部
和文要約本研究では、新しい空調制御へのパラダイムシフト(従来の「吸込温度制御」からの変革)を目指し、衣服内の温湿度状態(以下、衣服内気候)をセンシングして個人の温冷感を推定する技術、及び、この推定した温冷感をもとに空調機の気流制御を行う技術(手段:サーモON/OFF制御、風向制御)の開発を行う。本年度は、4つの取組み((1)被験者実験、(2)制御アルゴリズム開発、(3)CFD解析、(4)検証システムの仕様作成)を行い、この結果として、目標(効率1.5倍)を達成しうる制御アルゴリズムと、その制御パラメータを選出した。各取組みの成果を以下に示す。
(1)被験者実験を行い、衣服内気候の快適域等を特定した。更に、得た知見をもとに、本制御に適した温冷感モデルを作成(既往の衣服研究用モデルを修正)した。
(2)衣服内気候と温冷感モデルをもとに不快と感じている人を特定し、この人の首筋付近に向けて局所気流を送出する制御アルゴリズムを立案した。また、局所気流の制御パラメータを3通り(省エネ型と快適型の両端、その折衷案)立案した。更に、本アルゴリズムを空調機に実装する場合の制御フローを作成して、動作可能であることを確認した。
(3)実オフィスを想定したシミュレーション仕様を作成した。また局所気流制御を組み込んだモデルにおいて、(2)で特定した首筋付近の温熱環境を継続する、吹出温度、吹出流量を求め解析を実施、2次側1.36倍(1次側1.1倍の効率上昇を想定、全体効率として1.5倍)の目標を達成しうる制御パラメータを選出した。
(4)検証システムは、実用性を更に高める観点に立ち、他社空調機にも容易に適用できる構成を選定した。具体的には、既存の空調機に、「衣服内気候センサ(機能:個人の温冷感を推定)」、「局所気流吹出パネル(機能:衣服内気候センサデータの収集、室温緩和、最適な局所気流の送出)」を加えた構成とし、その仕様を作成した。
備考:本研究開発は、ステージゲート方式の1年目で終了した。
英文要約Title: Development of next-generation heat pump system FY2010 - FY2010, " Development of next-generation heat pump system that controls local air velocity optimally by sensing workers distribution and thermal comfort", Final Report.
In this study, to realize paradigm shift of the control logics for multi-split type air conditioner changing from return air temperature control, technologies to predict thermal comfort of workers by sensing inner clothing temperature and humidity, and to control diffused air velocity will be developing. It will be done by thermostat on/off control and supply air direction control. In first year, four actions including 1) subjective experiment, 2) development control algorithm, 3) CFD analysis, and preparation of test system specification were conducted. It was succeeded to accomplish the target efficiency of one and a half times as much as present state, and to select control parameters for this. Note: This research was finished by the end of the first year by the stage gate method.
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