データセンタ向け冷媒ポンプ併用型パッケージ空調機に関する研究（第3報）動特性に対するシミュレーションモデルの妥当性検討

摘要

データセンタにおける空調システムの消費電力量削減手法として，外気冷房が注目されている．外気冷房は，直接外気を室内へ導入する「直接外気冷房」と熱交換器等を通じて間接的に外気冷熱を利用する「間接外気冷房」に大別される．「直接外気冷房」は，大量に外気を室内に導入するため，建物計画への影響や室内環境への影響が大きい．一方，「間接外気冷房」は，室外機内の熱交換器等を通じて間接的に外気冷熱を利用する方式のため，「直接外気冷房」の問題を回避することができる．また，日本のデータセンタにおいては，ICT装置の増加に伴う逐次増設が容易な空冷パッケージ空調機の採用実績が多い．そこで，我々は，「間接外気冷房」を併用したパッケージ空調機の開発を行った．具体的には，従来の圧縮サイクルにポンプサイクルを併用した冷媒ポンプ併用型パッケージ空調機である．ポンプサイクルとは，圧縮機の代わりに，圧縮機より消費エネルギが小さい冷媒ポンプにて冷媒を循環させる熱搬送技術を利用したサイクルである．ポンプサイクルを併用することで，外気温度が低い冬期から中間期にかけて，消費電力が圧縮機に比べ少ないポンプ運転を行うことで年間運転効率の向上が見込める．第1報，第2報では，シミュレーションの静特性に対するモデルの妥当性を検討し，パラメータスタディを行い，その結果を報告した．本報では，ポンプサイクルの動特性に対するモデルの妥当性を検討する．なお，パラメータは，ポンプ周波数と室外送風機風量とする．