日工の技術雑誌

中温熱の活用
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K1701z

中温熱の活用

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建築設備と配管工事 2017年1月増刊号

月刊建築設備と配管工事2017年1月増刊号では、中温熱という視点から、各技術・製品・事例等を見直し、中温熱を活用した高効率設備システムを計画するために必要となるこれらの技術の前線を報告します。
冷凍サイクルの理論からは低いポテンシャルの熱を生成することが有利です。例えば、32→37度の冷却水を用いた場合、7度と20度の冷水を製造する際の理論COPはそれぞれ9.3と17.2であり、ほぼ倍増します。また、自然エネルギーと呼ばれる熱の多くは中温であり、このような観点からも中温熱の価値は大きいと言えます。
近年、このような中温熱を活用するための技術が数多く生み出されています。中温熱を利用して顕熱処理に特化する放射冷房システム、低い温度で再生可能なデシカント素子、中温熱源水により高効率化が可能なインバータターボ冷凍機、低い温度で再生が可能な吸着現象を利用した冷凍機、中温熱による水熱源ヒートポンプ機器の充実、地中や河川などの未利用熱の採熱技術、TABSによる躯体蓄熱技術、などです。


B5判 本文104ページ
2017.1.10

目次


■巻頭言
○中温熱の活用の意義/工学院大学/富樫英介
インバータ搭載熱源機、潜顕分離空調システム、放射冷暖房システムなど、近年、採用が増加している技術の幾つかは「中温熱の活用」という観点から説明することができる。本稿では中温熱の活用が積極化されつつある工学的な背景を概説するとともに、過去の歴史を振り返りつつ、中温熱の活用が今後どのように発達していくのかを考察する。

■中温熱の採熱技術
○多様化する地中熱交換方式の概要と特徴/三菱マテリアルテクノ㈱/石上孝
地中熱利用は国の重要エネルギー政策として位置づけられ大きな注目を集めている。本稿では、近年多様化傾向にある各種熱交換方式の概要と特徴、水平方式の技術開発事例、更に、水平方式の実用化事例として、日本で初めて鉄道トンネル事業に地中熱が適用された小田急電鉄複々線化事業での導入事例について紹介する。

○河川水熱エネルギーの利用について/㈱関電エネルギーソリューション/中根功博
大阪市北区中之島において、再生可能エネルギーである河川水熱を利用した地域熱供給事業者行う中之島二・三丁目地区の設備概要や河川水熱利用による省エネルギー効果と副次的効果、運転開始から11年経過した実績などを紹介する。

○大手門タワー・JXビル㈱三菱地所設計/羽烏大輔・平須賀信洋
超高層テナントビルにおけるテナント入居フロアに大規模に導入した輻射空調システムや潜熱顕熱分離空調機とデシカント空調機の組み合わせによる外気処理、そしてアクティブチルドビームやデスク組込型パーソナル空調システム等、中温冷水の利用事例を紹介する。

■中温熱による熱源効率化
○大規模オフィスビルにおける中温冷水を利用した環境負荷低減技術に関する性能検証/㈱日本設計/佐々木真人・北原知治・嶋田泰平
2014年に開業した虎ノ門ヒルズは20万m2を超える大規模複合用途ビルであるが、中温冷水を主冷熱媒として計画され、オフィス用途での13℃冷水需要率は67%と非常に高く中温冷水のテナントオフィス適用の可能性が示されている。本稿ではその概要を紹介する。

○GWP=1冷媒を適用した高効率ターボ冷凍機/三菱重工サーマルシステムズ㈱/長谷川泰土・栂野良枝
GWP=1、低毒性、不燃の冷媒を用いた空調用大型熱源機は、R-1233zd(E)を適用したターボ冷凍機“三菱重工ターボ冷凍機ETI-Zシリーズ”が唯一である。本稿では、従来冷媒と物性が大きく異なる低GWP冷媒を採用しながらも、従来機と同等以上の総合性能を達成した技術について紹介する。

○水熱源ヒートポンプ個別放射空調/日本ピーマック㈱/畠山雅樹
放射空調は優れた空調方式であるが、システムの複雑さや過渡応答性、パネルの結露問題などといった課題があった。本稿では、従来の放射空調システムの課題点を当社PMACシリーズの利点在生かすことで解決を図った個別放射空調機「WXP25型」の紹介する。

○水熱源ビル用マルチエアコン/ダイキン工業㈱/上野嘉夫
当社は水熱源ビル用マルチエアコンを1989年に発売して以来、空調トップメーカとしてユーザーに満足していただける製品を作り続けてきた。ここでは最新の水熱源ビル用マルチエアコンの仕様、改装内容、未利用熱利用システム例について紹介する。

○地下水熱利用の融雪・冷暖房システム/㈱リビエラ/今喜代美
当社のリビエラエコシステムは、地下水を循環し、地下水を熱エネルギーとして有効活用する、環境に配慮した省エネ・エコのシステムである。このシステムの概要について展開するとともに、施工例を挙げて地下水熱の発展性について述べている。

■中温熱による二次側空調
○業務用ビル液冷空調システム/㈱日建設計総合研究所/近藤武士
業務用ビルの空調設備を対象に、ZEB空調システムの一つのプロトタイプとして、高温冷水での液冷化による内部発熱の高効率除去を行う省エネ空調システムを開発した。本システムは、執務空間の快適性の維持・向上を図りながら、一層の省エネルギーを実現する空調システムである。

○コープ共済プラザ/㈱日建設計/村松宏
コープ共済プラザは、次世代環境志向オフィスを目指し、自然エネルギーと躯体熱容量を活かす基本骨格に、中温熱を利用した環境技術を肉付けすることで、未利用/自然エネルギーを自ら和らげそして蓄える「自律安定型ZEB」を構築した。本稿ではその概要を紹介する。

○発電排熱を利用した躯体放射冷暖房IT-Radiant Slab」/大成建設㈱/梶山隆史・田中拓也
「T-Radiant Slab」は、燃料電池等から発生する発電排熱を年間を通じて有効に活用する空調システムである。要素技術は、比較的低温まで温水利用が可能な吸着式冷凍機と低コストで搬送動力削減効果が大きい躯体放射冷暖房の組合せである。その仕組みを運用実績と併せて紹介する。

○床放射冷暖房システム/㈱インターセントラル/籠田稔男
建築物の省エネ法も2016年4月から施行され建築物の省エネ化、ZEB化政策が加速され製品単体の効率化、省エネ化に留まることなくシステム全体としての環境負荷低減を達成していかなければならない状況になっている。中温熱の活用が今後益々期待されるところである。

○全空気式放射整流ユニット 環境エアビーム/木村工機㈱/石田貴之
放射整流ユニットによる空調は、空調空気を利用した放射と微風速気流によって温度ムラの少ない環境を形成する。温熱環境計測の他、省エネや環境品質向上を目的とした高性能ファンコイルユニットとの併用による活用などを紹介する。

○輻射空調システム「オーロラ輻射」/㈱トヨックス/山岸浩
中温熱を活用した高能力輻射パネルとチルドビームを併用し、健康・快適・知的生産性の向上と省エネルギーを両立したオフィス空調に最適な「オーロラ輻射」を紹介する。

○放射型アルミパネル冷・暖房システム「ピアニスト」/㈱プロトテック/郡司博善
高温使用設備から脱却し、中温度循環水帯を利用した同社開発のオールアルミ製“放射(輻射)型冷・暖房パネルシステム ピアニスト”について紹介する。

○低温再生型デシカント空調機について/新晃工業㈱/宮内紳祐
デシカント空調システムは、「排熱や自然エネルギー等から得られる中温熱の活用」・「エネルギー使用の合理化によるCO2排出量削減」に期待ができる。既存の工場空調設備に組込むことで、エネルギー効率の高い空調システムに転換できる。本稿では低温再生型低露点デシカント除湿機「デシコンドライ」を紹介する。

○デシカント空調機の省エネ性について/㈱アースクリーン東北/吉田康敏
デシカント空調機はコージェネ排熱などの利用によって省エネ性を高められるが、各種の制約があり実施例は少ない。一方、ヒートポンプの排熱利用は増加している。デシカント空調機に圧縮機を内蔵したり、コンデンシングユニットとの組み合わせなどで簡便に排熱利用が可能となる。

○温度・湿度個別コントロール空調システム「DESICA(デシカ)システム」/ダイキン工業㈱/姜淼
建築物衛生法に基づき、ビルには湿度調整が求められ、無給水・無排水で湿度調整する調湿外気処理樋DESICAと温度在調整する高顕熱形のビル用マルチを組み合わせた“DESICAシステム”の開発に至った。

○高効率リタンエアデシカント外気処理機/昭和鉄工㈱/安松直樹
室内還気(リタンエア)をデシカントで除湿し、外気と全熱交換することで還気の熱エネルギーを効率よく回収して外気処理を行うRADESC(ラデック)。本稿では、中温度冷水や低温排熱を利用するタイプについて、特徴や導入事例などを紹介する。

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