空気質ディマンド制御による高効率全熱交換型換気システムの開発

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本研究は室内換気負荷と局所領域空気質の最適化を達成するディマンド制御を組み込んだ全熱交換型換気システムの開発に取り組むもので，環境試験室内での全熱交換エレメントの性能試験，CFD･エネルギーシミュレーションを中心とした数値解析による性能検討，大学研究室の居室空間を対象とした実測調査，の各手法を相互補完的に併用して研究を進める．本研究は当初3年計画であったが，効率的に研究を推進して，本年度1年でほぼ予定していた研究開発を完了させた．具体的な成果を以下に列挙する．(1)リアルタイム人員密度計測法の開発：時間変動する人員密度に対応した換気量調整を行うために，入退室ドア部(入り口)に設置するドップラーセンサを利用したリアルタイムでの人員密度計測法を開発すると共に，フィールドで性能試験を実施した．(2)CO2センシングによるデマンド制御アルゴリズムの開発：リアルタイム人員密度計測データの他，室内局所領域のCO2濃度を入力とした導入外気量の調整法，即ち居住域平均濃度を対象としたデマンド制御アルゴリズムを開発した．(3)換気効率を考慮したディマンド制御を組み込んだ全熱交換型換気システムの開発：室内に形成されるCO2の不均一濃度分布を数値流体力学CFDによる数値解析によって求め，その結果を基に室内の局所領域(居住域，タスク域等)換気性状を，基準化居住域濃度の換気効率指標で定量評価し，代表的な境界条件の下での換気効率解析結果をデータベース化すると共に，CO2センサの最適配置，局所領域濃度レベル，全熱交換器の熱交換効率最適化を総合的に考慮した換気システムを開発し，連成数値解析ならびに現場実測で性能検証を実施した．