成果報告書詳細
管理番号20120000000863
タイトル平成21~23年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業 実用化開発 寒冷地HP温水暖房システムの研究開発
公開日2012/9/11
報告書年度2009 - 2011
委託先名ダイキン工業株式会社
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー部
和文要約本実用化開発では、環境性に優れた自然冷媒であるCO2を用いたヒートポンプシステムを基本とし、当社が保有するCO2用圧縮機,熱交換器等の要素技術とCO2に適した冷媒制御技術と間膨式空調に要する循環水流量制御技術を利用応用してヒートポンプ式温水暖房システムの高効率化を図る。
まず、国内の温水暖房市場の調査を行い国内の温水暖房に適したシステム構成を検討した。調査結果を基に、全館空調を前提とした住宅空調負荷よりシステム能力を設定し、システム能力及び目標とするAPF達成のためのヒートポンプユニットの冷媒回路と温水ユニットの温水回路を絞り込んだ。また、海外の温水暖房機の市場調査も行い海外市場への展開も視野に仕様検討を行った。
ヒートポンプユニットは、エコノマイザー+インタークーラー冷凍サイクルに適した 1軸2段圧縮機と熱交換器(ガスクーラー,インタークーラー,エコノマイザー,空気熱交)について仕様検討、設計と試作評価を行った。
温水ユニットは、システム能力より必要な循環水流量を設定し、水配管径および水ポンプ等の機能部品の選定を行うと共に、ガスクーラーとインタークーラー熱交への循環水分配を可能とする温水回路の仕様検討、設計試作を行った。
ヒートポンプユニットと温水ユニットを組合せたシステムにて、ヒートポンプユニット(エコノマイザー+インタークーラー冷凍サイクル)の冷媒制御の妥当性および温水ユニットの暖房負荷に応じた循環水流量制御とガスクーラーとインタークーラー熱交への循環水分配制御の妥当性を検証すると共にシステム性能評価を行た。
商品化に向けた信頼性と実用性の評価については、1軸2段圧縮機の長期信頼性評価と環境試験室にて外部環境変化による製品システムの実用性評価を行った。
今後、本開発終了後に本開発成果をベースにして、商品化開発の検討に取り組む予定である。
英文要約Title:Development of heat pump hot water heating system for cold climate(FY2009-FY2011) Final Report

It is based on the heat pump system using CO2 which is the natural refrigerant superior in environment in this development of practical applications. We try to improve the efficiency of the heat pump hot-water-heating system to use elemental technology which our company holds, such as a compressor and a heat exchanger for CO2, the refrigerant control technology suitable for CO2, and the circulating water flow control technology.
At first we investigated the domestic hot-water-heating system market and examined system configuration suitable for a domestic hot-water heating. System capability was set up from the housing air-conditioning load on condition of whole building air-conditioning based on the results of the investigation, and the refrigerant circuit of the heat pump unit for system capability and target APF achievement and the warm water circuit of the warm water unit were narrowed down.
Moreover, the market research of the overseas hot-water-heating machine was also performed, and the deployment to an oversea market also carried out specification examination to the view.
As for the heat pump unit, specifications examination, a design and trial manufacture evaluated two-stage compressor and heat exchanger (gas air conditioner, intercooler, economizer, heat exchanger) which were suitable for an economizer + intercooler refrigeration cycle.
We set quantity of warm water circulation from system capability, and the warm water unit chose the function parts such as water pipe diameter and the water pump and produced the specifications examination of the warm water circuit which enabled warm water distribution to a gascooler and intercooler.
By the system which combined the heat pump unit and the warm water unit, we inspected warm water flow quantity control according to the heating load and validity of the refrigerant control of the heat pump unit (economizer + intercooler refrigeration cycle). And we inspected validity of the warm water distribution control for gascooler and intercooler.
About evaluation of the reliability and practicality towards commercialization, we performed the long-term reliability evaluation of two-stage compressor and the utility evaluation of the product system by the external environment change in environmental test laboratory.
We are scheduled to work to develop product commercialization based on accomplishment of this development after the completion of this development of practical applications.
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