ビル用マルチ空調システムの数値シミュレーションによる性能分析（高低差および配管長に応じた制御条件の検討）

摘要

業務部門におけるエネルギー消費量削減の強い意識から，業務用空調システムの最適設計·最適運用に対する関心が高まっている．業務用としてはビル空調のためにマルチ空調システムを採用することが多く，システムの設計·運用を最適化するためには様々な運転条件下でのシステム性能を把握する必要がある．そこで筆者らは機器の構成や諸元の変更を容易に行うことができるビル用マルチ空調システムの冷房運転時の定常サイクルシミュレーションモデルを開発し，室内条件を含めた環境条件[1]，冷媒充填量[2]，室内機·室外機間の配管長·高低差[3]，およびインバータ駆動式圧縮機の搭載[4]がシステム性能に与える影響を明らかにしてきた．ビル用マルチ空調システムは，新設の場合は室外機が屋上に設置されることが多く，また，既設のビルに設置する場合には室外機が地上部に設置されることも少なくない．よって，ビル用マルチ空調システムでは室内機と室外機の間に高低差があることが一般的であり，それに伴い配管長も長くなる．高低差および配管長によって室内機と室外機を接続する配管の出入口で冷媒状態が変化し，システム性能に影響を及ぼしうることから[2]，高低差および配管長に対して最適な制御条件を設定することがビル用マルチ空調システムのエネルギー消費量削減には有効であると考えられる．そこで本研究では，配管長が変化した場合の冷房運転時のシステム性能に構成機器の制御条件が与える影響を定常サイクルシミュレーションを通して分析する．さらにその結果より，与条件である配管長の変化に応じて省エネルギーに有効な制御指針を提案することを目的とする．