潜熱蓄熱材を天井材として使用した躯体蓄熱システムの研究

采用潜热蓄热材料作为吊顶材料的结构蓄热系统研究

• 批准号: 14750497
• 负责人: 近藤 武士
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750497/
• 关键词: 潜熱蓄熱材; ピークシフト; 躯体蓄熱; 天井チャンバ方式; 潜熱蓄熱; 数値シミュレーション; PCM

本研究は、天井チャンバによる冷房システムに融点約25℃の潜熱蓄熱材を天井材として適用した躯体蓄熱システム(潜熱蓄熱天井システム)における効果を把握した。通常冷房時に天井材に冷蓄熱を行い、ピーク時に熱源容量を削減する、ピークシフト運転を行った。ピークシフト運転中の室内温熱環境の把握および熱源容量削減効果を実験および数値シミュレーションによって行い、その可能性について検討した。また、蓄熱効果のほとんどない通常の天井材使用時と比較し、その効果を明らかにした。研究当初使用していた石こうボードで作成した潜熱蓄熱天井材は、一定の効果は確認できたものの、建材としての安全性、十分な蓄熱性能が得られたとは言い難い結果となった。そこで、一般的に天井材として使用されているロックウール天井材に潜熱蓄熱材混入させた天井材の開発を試みた。ロックウール天井材は、材料中に空隙が多く潜熱蓄熱材を混入させやすく、より多くの蓄熱量が確保できた。また、安全性を高めるために、マイクロカプセル化した潜熱蓄熱材を使用し、揮発などを防止した。実験室による実大実験を行い、本システムにおけるピークシフト運転の可能性、電力負荷平準化効果の検討を行った。冷房負荷の少ない実験室での結果ではあるが、ピークシフト時における熱源容量削減効果は、ピーク時でロックウール天井材使用時に比べ29%削減、ピークシフト時の積算で27%削減の結果を得た。事務所をモデルとし、設計用外気条件を適用した数値シミュレーションでは、ピーク負荷が10%削減、ピークシフト時の積算負荷が27%削減できた。また、夜間以降率は16%となった。理想的な条件での計算であったため、日積算熱負荷はロックウール天井材使用時と概ね同等となったが、本来の蓄熱ロスなどを考慮しても、夜間以降率を考慮すると熱源容量の削減と共にランニングコストの削減も可能であると思われる。

は, this study patio チ ャ ン バ に よ る cold room シ ス テ ム に melting point about 25 ℃ の latent heat storage material を patio material と し て applicable し た body heat シ ス テ ム (latent heat storage patio シ ス テ ム) に お け る unseen fruit を grasp し た. Usually cold room に patio line に cold regenerative を い, ピ ー ク に when heat capacity を cut す る, ピ ー ク シ フ ト transport planning line を っ た. ピ ー ク シ フ ト の indoor warm environment in transport planning の grasp お よ び heat capacity cuts unseen fruit を be 験 お よ び the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て い, そ の possibility に つ い て beg し 検 た. ま た, regenerative unseen fruit の ほ と ん ど な い の patio material when using と generally し, そ の unseen fruit を Ming ら か に し た. Research using original し て い た stone こ う ボ ー ド で made し た latent heat storage patio は, certain の unseen fruit は confirm で き た も の の, building materials と し て の security, very な regenerative performance が have ら れ た と は said い い results difficult と な っ た. そ こ で, general に patio と し て use さ れ て い る ロ ッ ク ウ ー ル patio material に latent heat storage material with さ せ た patio material の open 発 を try み た. ロ ッ ク ウ ー ル は patio material, material が に gap more く を latent heat storage material with さ せ や す く, よ り more く の heat storage が ensure で き た. ま た, high security を め る た め に, マ イ ク ロ カ プ セ ル change し た を use し latent heat storage material, swing 発 な ど を prevent し た. Be 験 chamber に よ る be big be 験 を い, this シ ス テ ム に お け る ピ ー ク シ フ ト transport planning の possibility, the leveling of power load working fruit の 検 line for を っ た. Cooling load less の な い be 験 chamber で の results で は あ る が, ピ ー ク シ フ ト when に お け る heat capacity cuts unseen fruit は, ピ ー ク when で ロ ッ ク ウ ー ル patio material when using に than べ 29% cut, ピ ー ク シ フ ト の when integrating で 27% cut の results を た. Firm を モ デ ル と し, design with outside 気 conditions of を し た the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で は, ピ ー ク load が 10% cut, ピ ー ク シ フ ト の when integrating load が 27% cut で き た. Youdaoplaceholder0, nighttime reduction rate また 16%となった. Ideal な conditions で の computing で あ っ た た め, integrating thermal load は ロ ッ ク ウ ー ル patio material are ね と when using the same と な っ た が, originally の regenerative ロ ス な ど を consider し て も, night to drop rate を consider す る と の heat capacity cuts と altogether に ラ ン ニ ン グ コ ス ト の も cuts may で あ る と think わ れ る.

项目成果

Takeshi Kondo, Tadahiko Ibamoto: "Research on using the PCM for ceiling board"IEA/ECES Annex17 Third Workshop. (2002)

Takeshi Kondo、Tadahiko Ibamoto：“吊顶板使用 PCM 的研究”IEA/ECES Annex17 第三次研讨会。

近藤武士, 岩本静男, 射場本忠彦: "潜熱蓄熱天井を用いた躯体蓄熱システムの研究(その3)実験室実験および数値計算による基本検討"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 929-932 (2003)

Takeshi Kondo、Shizuo Iwamoto、Tadahiko Ibamoto：《利用潜热蓄热天花板的结构蓄热系统的研究（第 3 部分）利用实验室实验和数值计算进行的基础研究》空调卫生学会学术会议论文集工程师。929 -932 (2003)

原内聡, 近藤武士, 射場本忠彦: "潜熱蓄熱天井を用いた躯体蓄熱システムの研究(その2)実大カット模型および数値計算による基本検討"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. II. 861-864 (2002)

Satoshi Harauchi、Takeshi Kondo、Tadahiko Ibamoto：“使用潜热储存天花板的结构热储存系统的研究（第 2 部分）使用全尺寸切割模型和数值计算的基础研究”空气学会学术会议论文集-空调和卫生工程师.II。861-864 (2002)

Takeshi KONDO, Tadahiko IBAMOTO: "Research on the thermal storage of the PCM ceiling board."FUTURESTOCK 2003 (9th International Conference on Thermal Energy Storage), Proceedings. Volume2. 549-554 (2003)

Takeshi KONDO、Tadahiko IBAMOTO：“PCM 天花板热存储的研究。”FUTURESTOCK 2003（第九届国际热能存储会议），论文集。

潜熱蓄熱天井を用いた躯体蓄熱システムの研究(その3)実験室実験および数値計算による基本検討

利用潜热蓄热吊顶的建筑框架蓄热系统研究（第3部分）基于实验室实验和数值计算的基础研究

• 发表时间: 2003
• 期刊: 空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集
• 作者: 近藤武士