抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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提案した床下チャンバーによる空調システムは,住宅全体を通して給気を循環させるために床下を利用する。したがって,このシステムの熱シミュレーションは従来のシステムと異なり,関連するシミュレーション技術の革新的な研究を必要とする。以下は,提案したシステムのシミュレーション技術の概要であり,床下における解析した熱特性および気流特性に基づいている。これらの技術を用いたシミュレーションの妥当性を,本研究のパート1および2における実物大の単一室試験装置(より大きな住宅の一部)に対する測定との経験的比較により確認した。(1)空気の入口と出口の位置によって生成される室内の空気流と温度分布を再現するように床下チャンバーを分割する。(2)床下チャンバーの熱特性は床下に供給される空気の温度に依存するため,供給空気の温度(すなわち,空調室の温度)は時間毎に設定される。(3)床チャンバーの対流熱伝達係数は,加熱と冷却の両方における上部と下部表面の間の差を再現するために,応答的に設定される。既存の戸建住宅は,複数の部屋で構成され,外部条件の影響において,実物大の試験装置と異なっていた。この理由のために,関連システムを設計するための方法論を作り出すために,戸建住宅の場合に提案した手法を用いてシミュレーションの妥当性を独立して確認する必要があった。シミュレーションは,戸建住宅の仕様を入力し,3つのケース(計算1~3)に対して実施した測定から計算したオリジナル気象データを用いた。次に,この結果を,戸建住宅に焦点を合わせた本研究のパート4の測定値と比較した。計算1はこのシミュレーションのための標準ケースで,計算が複雑にならないように床下チャンバーを分割し,空調室の温度を経験的測定に基づいて時間毎に調整し,床チャンバー内の対流熱伝達係数を本研究のパート1と2で開発した方法により計算した値に設定した。計算2と3の条件は次の例外があるが計算1と同一とした:計算2では対流熱伝達係数は,2.0 W /(m
2・K)で一様に設定した:計算3では空調室の温度は,暖房時は24°C,冷房時は26°Cに均一に設定した。シミュレーションの結果は,加熱,冷却および中間の期間で比較した。計算1と2は測定結果と良く一致した。したがって,シミュレーションは既存の戸建住宅に対しても検証され,対流熱伝達係数の設定における簡素化がシミュレーション結果に大きな影響を持つことが明らかになった。計算3は空調室の温度を固定したので,空調機運転条件は実際の使用と一致しなかった:このように,シミュレーションと測定結果は異なった。既存の戸建住宅を含まない年間熱負荷推定の場合,給気の温度を測定することや空調機の運転条件を事前に設定することは不可能である。したがって,合理的な仮定に基づいて,供給空気の温度を設定するための効果的な方法が必要である(計算3):このためには,さらなる研究が必要である。(翻訳著者抄録)