0 研究紹介 2024-02-16 第79回NearMe技術勉強会 Daiki Tahara

1 研究紹介 エアコンの性能評価に関する研究 研究内容 研究背景 オフィスビルにおける電力消費 の内訳（夏季、17時ごろ） • 地球温暖化防止のため、消費電力量の削減が必要 • 消費電力量削減のためには省エネ性の高い空調機が普及する必要がある エアコンの実際の運転に即した性能評価を行うことで、 省エネ性の高いエアコンが普及することを目指す

2 研究紹介 エアコンの仕組み 1). HITACHI, https://kadenfan.hitachi.co.jp/support/ra/q_a/a19.html 空気中の熱を集めて部屋に移動 させるヒートポンプ エアコンの効率 ヒートポンプを使っているエアコン は電気ストーブに比べて、電力効率 が3~7倍である

3 研究紹介 • COP(Coefficient of Performance)：成績係数 𝐶𝑂𝑃 = 空調能⼒(𝑘𝑊) 消費電⼒量(𝑘𝑊) • 実際のエアコンは外気温度や室内の温湿度など環境の変化に応じて制御が働いて、 動作は時事刻々と変化しながら運転している • 特に、低負荷状態ではOn-Offを繰り返す断続運転となる Air conditioner operation Room temperature Load Lower load Intermittent driving Air-conditioner Time Building Upper limit Target Lower limit Room p dT Mc dt å BL Q å QAC 空調機の性能を表す エアコンの運転状況 エアコンの性能評価指標

4 研究紹介 エアコンの性能評価方法 現行のJISのエアコンの性能評価方法では、圧縮機回転数を一定に固定している(静的試験) 静的試験 COP=7.65 動的試験 COP=5.45 外気温度29℃、負荷率25%における試験結果 ユーザーが実際に使用する状態(圧縮機回転数を固定しない)で性能評価をする(動的試験)

5 研究紹介 Test facility Emulator 動的試験の課題点 Ø 任意の建物負荷(内部発熱、建物熱容量)を PC上で容易に設定することが可能 Ø 試験室の仕様に依らず、再現性のある試験が 可能 動的試験をする際、試験室の⼤きさや材質が 異なると試験の再現性がなくなってしまう エミュレーター式負荷試験装置

6 参考 出典：国⼟交通省⾃動⾞交通局 技術安全部 ⽇本の⾃動⾞の燃費表記の推移 60km/h定値⾛⾏ 10モード燃費 10・15モード燃費 JC08モード燃費 1973年 1991年 2011年 WLTC燃費 WLTCは「Worldwide harmonized Light vehicle Test Cycles」のことで、世界基準の表記方法 2018年

7 参考 2018年に設定されたWLTP（Worldwide harmonized Light duty driving Test Procedure）に基づいた 試験によるWLTC表記 自動車の燃費は「動的試験」かつ「世界基準」 現在の⾃動⾞の燃費表記 これに対して、現在の空調機の試験は未だに「60km/h定値走行」による試験？？？ 50年以上前の基準です

8 Thank you