2.5 空調機群¶
2.5 空調機群の一次エネルギー消費量¶
2.5.1 空調機群が処理する日積算室負荷¶
各空調機群が処理する日積算室負荷は、空調機群が負荷を処理する室の室負荷を集計することにより算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(A_{room,i,r}\) |
空調機群iに属する室rの面積 |
m2 |
様式2-1:①床面積 |
\(EquipmentName_{AC,ahu,room,i,r}\) |
空調機群iに属する室rの室負荷処理用の空調機群名称 |
- |
様式2-1:③室負荷処理 |
\(Q_{AC,room,c,r,d}\) |
日付dにおける室rの日積算室負荷(冷房) |
Wh/(m2・d) |
2.4.4 |
\(Q_{AC,room,h,r,d}\) |
日付dにおける室rの日積算室負荷(暖房) |
Wh/(m2・d) |
2.4.4 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(OnlyOALoad_{AC,ahu,i}\) |
空調機群iが外気負荷のみ処理するか否か |
真偽値 |
2.5.2 |
\(Q_{AC,ahu,room,c,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(冷房) |
MJ/d |
2.5.2、2.5.5、2.5.4 |
\(Q_{AC,ahu,room,h,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(暖房) |
MJ/d |
2.5.2、2.5.5 |
空調機群iが外気負荷のみ処理するか否か \(OnlyOALoad_{AC,ahu,i}\) は、空調機群iの名称が空調機群iに属する室rの室負荷処理用の空調機群名称 \(EquipmentName_{AC,ahu,room,i,r}\) に1つでも一致すれば偽、それ以外を真とする。
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(冷房)\(Q_{AC,ahu,room,c,i,d}\) と 日積算室負荷(暖房)\(Q_{AC,ahu,room,h,i,d}\) は次式により算出する。 外気負荷のみを処理する空調機群については、日積算室負荷は0とし、後述する外気負荷のみを積算することとする。
a) 外気負荷のみ処理する場合(\(OnlyOALoad_{AC,ahu,i} = {\mathrm{True}}\))
b) それ以外
2.5.2 空調機群の運転時間¶
空調機群の運転時間は、当該空調機群が空調を行う室の使用時間の和集合として算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(O_{AC,room,r,d,t}\) |
日付dの時刻tにおける室rの空調運転の有無 |
真偽値 |
2.3.3 |
\(Q_{AC,ahu,room,c,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(冷房) |
MJ/d |
2.5.1 |
\(Q_{AC,ahu,room,h,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(暖房) |
MJ/d |
2.5.1 |
\(OnlyOALoad_{AC,ahu,i}\) |
空調機群iが外気負荷のみ処理するか否か |
真偽値 |
2.5.1 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(T_{AC,ahu,i,d}\) |
日付dの空調機群iの運転時間 |
h/d |
2.5.3、2.5.5、2.5.10 |
\(T_{AC,ahu,aex,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの全熱交換器の運転時間 |
h/d |
2.5.12 |
\(T_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時間 |
h/d |
2.5.4、2.5.10、2.5.6、2.5.12 |
\(T_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時間 |
h/d |
2.5.10、2.5.6、2.5.12 |
\(O_{AC,ahu,i,d,t}\) |
日付d時刻tにおける空調機群iの運転状態 |
真偽値 |
2.6.2 |
日付dにおける空調機群iの運転時間 \(T_{AC,ahu,i,d}\) は、 各時刻において、空調機群iに属する空調機jが空調をする室rのうち、 1つの室でも空調時間内であれば空調機群iは運転していると判断し、 各時刻の空調機群iの稼動状態を日単位で集計することにより算出する。
まず、日付dの時刻tにおける空調機群iの運転状態 \(O_{AC,ahu,i,d,t}\) を算出する。 空調機群iが空調する室について、\(O_{AC,room,r,d,t}\) が1つの室でも真であれば、\(O_{AC,ahu,i,d,t}\) は真、 \(O_{AC,room,i,d,t}\) が全ての室で偽であれば、 \(O_{AC,ahu,i,d,t}\) は偽とする。
また、日付dにおける空調機群iの運転時間 \(T_{AC,ahu,i,d}\) については、 各日において、\(O_{AC,ahu,i,d,t}\) が真となる時間数をカウントして算出する。
次に、各空調機群の冷房・暖房運転時間を算出する。 各空調機群の日積算室負荷を算出したが、同じ日に冷房室負荷と暖房室負荷の絶対値の両方が0より大きい数値になることがある。 これは、例えば午前中は暖房室負荷が発生していたが、午後からは冷房室負荷が発生するなど、 一日の中で両方の負荷が発生することを意味している。 ただし、本計算法では日積算室負荷を算出しているため、 一日のうちどの時間帯に冷房室負荷、暖房室負荷が発生したかは不明である。 そこで、冷房室負荷と暖房室負荷の絶対値の比率によって日積算空調運転時間を按分し、 冷房運転時間、暖房運転時間を決めることにした。 但し、ここで言う「冷房」及び「暖房」とは、発生した室負荷が冷房(または暖房)負荷であることを示しており、 室負荷に外気負荷を足した空調負荷が冷房(または暖房)負荷であるとは限らない。 また、詳細は後述するが、熱源システムの冷暖同時供給機能がない場合(季節により冷暖切り替え運転を行う場合)は、 冷房期及び中間期の暖房負荷、暖房期の冷房負荷は処理されずに無視されるとしている(これを未処理負荷と呼ぶ)。
空調機群iの冷房運転時間 \(T_{AC,ahu,c,i,d}\)、暖房運転時間 \(T_{AC,ahu,h,i,d}\)は次式で求める。
-
a) 外気負荷のみ処理する場合
(\( OnlyOALoad_{AC,ahu,i} = \mathrm{True} \))
外気負荷のみを処理する空調機群については処理する室負荷は冷房・暖房ともに 0 となるため、
便宜上次式により算出する。\[ T_{AC,ahu,c,i,d} = T_{AC,ahu,i,d} \]\[ T_{AC,ahu,h,i,d} = 0 \] -
b) それ以外の場合
-
b-1) 空調機群 i の運転時間が無い場合
(\( T_{AC,ahu,i,d} = 0 \))\[ T_{AC,ahu,c,i,d} = 0 \]\[ T_{AC,ahu,h,i,d} = 0 \] -
b-2) それ以外の場合
-
b-2-1) 室負荷(暖房)の絶対値が室負荷(冷房)の絶対値より大きい場合
(\(|Q_{AC,ahu,room,c,i,d}| < |Q_{AC,ahu,room,h,i,d}|\))\[ T_{AC,ahu,c,i,d} = \mathrm{ceil}\!\left( T_{AC,ahu,i,d} \times \frac{ |Q_{AC,ahu,room,c,i,d}| }{ |Q_{AC,ahu,room,c,i,d}| + |Q_{AC,ahu,room,h,i,d}| } \right) \]\[ T_{AC,ahu,h,i,d} = T_{AC,ahu,i,d} - T_{AC,ahu,c,i,d} \] -
b-2-2) それ以外
\[ T_{AC,ahu,h,i,d} = \mathrm{ceil}\!\left( T_{AC,ahu,i,d} \times \frac{ |Q_{AC,ahu,room,h,i,d}| }{ |Q_{AC,ahu,room,c,i,d}| + |Q_{AC,ahu,room,h,i,d}| } \right) \]\[ T_{AC,ahu,c,i,d} = T_{AC,ahu,i,d} - T_{AC,ahu,h,i,d} \]
-
-
式中の「ceil」とは、小数点以下を切り上げて整数値で値を求めることを意味する関数である。
全熱交換器の運転時間 \(T_{AC,ahu,aex,i,d}\) は、空調機群iの運転時間と同じであるとする。
2.5.3 外気負荷¶
空調機群が処理する外気負荷を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(A_{room,i,r}\) |
空調機群iに属する室rの面積 |
m2 |
様式2-1:①床面積 |
\(EquipmentName_{AC,ahu,oa,i,r}\) |
空調機群iに属する室rの外気負荷処理用の空調機群名称 |
- |
様式2-1:④外気負荷処理 |
\(EquipmentName_{AC,ahu,i}\) |
空調機群iの名称 |
- |
様式2-7:①空調機群名称 |
\(N_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの台数 |
台 |
様式2-7:②台数 |
\(TotalHeatExchanger_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの全熱交換器の有無 |
有/無 |
様式2-7:⑮全熱交換器の有無 |
\(V_{AC,ahu,aex,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの全熱交換器の設計風量 |
m3/(h・台) |
様式2-7:⑯全熱交換器の設計風量 |
\(\eta_{ahu,aex,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの全熱交換器の全熱交換効率 |
% |
様式2-7:⑯全熱交換効率 |
\(AutoChangeCtrl_{ahu,aex,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの全熱交換器の自動換気切換機能の有無 |
有/無 |
様式2-7:⑱自動換気切換機能の有無 |
\(V_{AC,room,oa,i,r}\) |
空調機群iに属する室rの新鮮外気導入量 |
m3/(h・m2) |
2.3.5 |
\(T_{AC,ahu,i,d}\) |
日付dの空調機群iの運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(H_{AC,oa,d,alltime}\) |
日付dにおける外気エンタルピー |
kJ/kg |
2.2.4 |
\(H_{AC,oa,d,daytime}\) |
日付dの昼間における外気エンタルピー |
kJ/kg |
2.2.4 |
\(H_{AC,oa,d,nighttime}\) |
日付dの夜間における外気エンタルピー |
kJ/kg |
2.2.4 |
\(H_{AC,room,d}\) |
日付dにおける空調時の室内空気エンタルピー |
kJ/kg |
2.3.2 |
\(Season_{d}\) |
日付dの冷暖房期間(冷房期、中間期、暖房期) |
- |
2.2.2 |
\(OperatingTime_{AC,room,r}\) |
室rの空調機の稼働時間帯(終日、昼、夜) |
- |
2.3.3 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(V_{AC,ahu,oa,i}\) |
空調機群iの新鮮外気導入量 |
kg/s |
2.5.4 |
\(\Delta H_{AC,oa,d}\) |
日付dにおける外気と室内のエンタルピー差分 |
kJ/kg |
2.5.4 |
\(q_{AC,ahu,oa,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの外気負荷 |
kW |
2.5.5 |
まず、空調機群iの外気導入量 \(V_{AC,ahu,oa,i}\) を算出する。 空調機群iが空調する全ての室の外気導入量 \(V_{AC,room,oa,i,r}\) の積算値を 空調機群iの外気導入量 \(V_{AC,ahu,oa,i}\) とする。
次に、空調機群iに属する全熱交換器の給気風量 \(V_{AC,ahu,aex,i}\) [kg/s] を算出する。
日付dにおける日平均外気エンタルピーは次式で求める。 空調機群が終日動く場合は外気エンタルピーの日平均を、 日をまたいで夜間動く場合は外気エンタルピーの夜間の平均値を、昼間のみ動く場合は、昼間の平均値を用いる。
空調機群の運転時間帯は接続される室の利用時間帯に依存する。 接続される全ての室の利用時間帯が同一であれば、空調機群の運転時間帯はそれと等しい。 しかし、接続される室によって利用時間帯が異なる場合はその組み合わせに依ることなく「終日運転」と見なす。
室内外のエンタルピー差は次式で算出する。
空調機群iが室負荷のみ処理するかを表す \(OnlyRoomLoad_{AC,ahu,i}\) は、 空調機群iの名称が空調機群iに属する室rの外気負荷処理用の空調機群名称 \(EquipmentName_{AC,ahu,oa,i,r}\) に1つでも一致すれば偽、それ以外を真とする。
空調機群iの全熱交換器の自動換気切換機能が有効であるかを表す \(AutoChangeCtrl_{ahu,aex,i}\) は、 空調機群iに属する送風機jの全熱交換器のうち1つでも自動換気切換機能が有効であれば有、それ以外の場合は無とする。
a) 自動換気切換機能が有効である全熱交換器( \(AutoChangeCtrl_{ahu,aex,i,j} = \mbox{有}\) )が1つ以上ある場合
b) それ以外の場合
日付dにおける空調機群iの外気負荷 \(q_{AC,ahu,oa,i,d}\) は次式により算出する。 外気負荷を算出する際に、各空調機群に全熱交換器がある場合の負荷削減効果を見込むが、 全熱交換器に自動換気切換機能が採用されているかどうかで算出方法が異なる。
-
a) 室内負荷のみを処理する場合、または空調機群 i の運転時間が無い場合
(\( OnlyRoomLoad_{AC,ahu,i} = \mathrm{True} \lor T_{AC,ahu,i,d} = 0 \))\[ q_{AC,ahu,oa,i,d} = 0 \] -
b) それ以外の場合
-
b-1) 暖房期の場合
(\( Season_{d} = \text{暖房期} \))-
b-1-1) 全熱交換器の自動換気切換機能が有効で、室内外エンタルピー差が正数である場合
(\( AutoChangeCtrl_{ahu,aex,i} = \text{有} \land \Delta H_{AC,oa,d} > 0 \))\[ q_{AC,ahu,oa,i,d} = \Delta H_{AC,oa,d} \times V_{AC,ahu,oa,i} \] -
b-1-2) それ以外の場合
\[ q_{AC,ahu,oa,i,d} = \Delta H_{AC,oa,d} \times \max\!\left( 0,\; V_{AC,ahu,oa,i} - V'_{AC,ahu,aex,i} \times \eta'_{ahu,aex,i} \right) \]
-
-
b-2) それ以外の場合
-
b-2-1)
全熱交換器の自動換気切換機能が有効で、室内外エンタルピー差が正数でない場合
(\( AutoChangeCtrl_{ahu,aex,i} = \text{有} \land \Delta H_{AC,oa,d} \le 0 \))\[ q_{AC,ahu,oa,i,d} = \Delta H_{AC,oa,d} \times V_{AC,ahu,oa,i} \] -
b-2-2) それ以外の場合
\[ q_{AC,ahu,oa,i,d} = \Delta H_{AC,oa,d} \times \max\!\left( 0,\; V_{AC,ahu,oa,i} - V'_{AC,ahu,aex,i} \times \eta'_{ahu,aex,i} \right) \]
-
-
式中の \(V'_{AC,ahu,aex,i}\) は、外気導入量で上限をかけた空調機群iに属する全熱交換器の給気風量であり 次式で算出する。
式中の \(\eta'_{ahu,aex,i}\) [-]は、実動性能を加味して補正された空調機群iに属する全熱交換器の全熱交換効率であり、 次式で算出する。 \(C_{tol}\) は表示値に関する係数、 \(C_{eff}\) は有効換気量率に関する係数、 \(C_{bal}\) は給気量と排気量のバランスに関する係数である。
式中の \(\eta_{ahu,aex,i}\) [%]は、補正前の空調機群iに属する全熱交換器の全熱交換効率であり、 空調機群iに属する送風機jの全熱交換器のうち最も悪い全熱交換効率を採用する。
a) 全熱交換器がある( \(TotalHeatExchanger_{AC,ahu,i,j} = \mbox{有}\) )送風機が1つ以上ある場合
b) それ以外の場合
\(C_{tol}\) は JIS B 8628:2003 で規定された表示値の許容範囲を考慮した係数、 \(C_{eff}\) は同規格における有効換気量率の許容範囲を考慮した係数、 \(C_{bal}\) は建築設備設計基準(国土交通省大臣官房官庁営繕部 設備・環境課監修)の記載(全熱交換器の採用は、 排気量が外気量の 40%程度確保できる場合等とする) を参考に、 実際の給気量と排気量の比率を2:1と想定した場合の全熱交換効率の低減率である。 実際には、採用する機種の設計条件下における有効換気量率及び全熱交換効率を用いることで、 より良好な全 熱交換効率が得られることがあり得るが、 現時点では設計図書にこれらを明記する方法や施工及び竣工後の調整や確認の方法が課題となっており、 上記のように安全側(効率が低くなる側)を想定した係数で計算をすることにしている。
2.5.4 外気冷房制御による負荷削減量¶
日付dにおける空調機群iの外気冷房制御による負荷削減量を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(N_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する空調機jの台数 |
台 |
様式2-7:②台数 |
\(V_{AC,ahu,oacool,i,j,max,unit}\) |
空調機群iに属する空調機jの1台あたりの設計最大外気風量 |
m3/(h・台) |
様式2-7:⑥設計最大外気風量 |
\(OACoolingCtrl_{AC,ahu,i}\) |
外気冷房制御の有無 |
有/無 |
様式2-7:⑭外気冷房制御の有無 |
\(T_{AC,ahu,c,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける空調(冷房)の運転時間数 |
h/d |
2.5.2 |
\(Q_{AC,ahu,room,c,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(冷房) |
MJ/d |
2.5.1 |
\(V_{AC,ahu,oa,i}\) |
空調機群iの新鮮外気導入量 |
kg/s |
2.5.3 |
\(ΔH_{AC,oa,d}\) |
日付dにおける外気と室内のエンタルピー差分 |
kJ/kg |
2.5.3 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(Q_{AC,ahu,oacool,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの外気冷房制御による負荷削減量 |
MJ/d |
2.6.1 |
まず、空調機群iの設計最大外気量 \(V_{AC,ahu,oacool,max,i}\) [kg/s] を算出する。 様式2-7:⑥設計最大外気風量 が 空欄 である場合は、 \(V_{AC,ahu,oacool,max,i}\) は 0 であるとする。
次に、外気冷房時給気風量 \(V_{AC,ahu,oacool,i,d}\) を算出する。 外気冷房時給気風量は設計最大外気風量 \(V_{AC,ahu,oacool,max,i}\) を超えないものとする。
a) 外気冷房制御が有効、かつ、冷房運転時間が正数 ( \(OACoolingCtrl_{AC,ahu,i} = \mbox{有} \land T_{AC,ahu,c,i,d} > 0\) )
b) 外気冷房制御が無効、または、冷房運転時間が無い
( \(OACoolingCtrl_{AC,ahu,i} = \mbox{無} \lor T_{AC,ahu,c,i,d} = 0\) )
外気冷房制御による負荷削減量 \(Q_{AC,ahu,oacool,i,d}\) は次式により算出する。
2.5.5 日積算空調負荷¶
日積算空調負荷は、各空調機群の室負荷に外気負荷を足し合わせて算出する。この際、予熱時外気取り入れ停止制御の導入効果を見込む。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(OACutCtrl_{AC,ahu,i}\) |
予熱時外気取り入れ停止制御の有無 |
有/無 |
様式2-7⑬:予熱時外気取り入れ停止の有無 |
\(SimultenousCtrl_{AC,ref,j}\) |
空調機群iが属する熱源群jの冷暖同時供給の有無 |
有/無 |
様式2-5②:冷暖房同時供給の有無 |
\(T_{AC,ahu,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(q_{AC,ahu,oa,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの外気負荷 |
kW |
2.5.3 |
\(Q_{AC,ahu,room,h,c,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(冷房) |
MJ/d |
2.5.1 |
\(Q_{AC,ahu,room,h,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける日積算室負荷(暖房) |
MJ/d |
2.5.1 |
\(Season_{d}\) |
日付dの冷暖房期間(冷房期、中間期、暖房期) |
- |
2.2.2 |
\(OnlyOALoad_{AC,ahu,i}\) |
空調機群iが外気負荷のみ処理するか否か |
真偽値 |
2.5.1 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(Q_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの日積算空調負荷(冷房) |
MJ/d |
2.6.1、2.5.6 |
\(Q_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの日積算空調負荷(暖房) |
MJ/d |
2.6.1、2.5.6 |
日積算空調負荷(冷房)を以下の手順で算出する。
-
a) 外気負荷のみ処理する場合
(\( OnlyOALoad_{AC,ahu,i} = \mathrm{True} \))-
a-1) 予熱時外気取り入れ停止制御がない場合
(\( OACutCtrl_{AC,ahu,i} = \text{無} \))\[ Q_{ahu,c} = q_{AC,ahu,oa,i,d} \times T_{AC,ahu,i,d} \times 3600 \times 10^{-3} \] -
a-2) 予熱時外気取り入れ停止制御がある場合
(\( OACutCtrl_{AC,ahu,i} = \text{有} \))-
a-2-1) 空調機群 i の運転時間が 1 より大きい場合
(\( T_{AC,ahu,i,d} > 1 \))\[ Q_{ahu,c} = q_{AC,ahu,oa,i,d} \times (T_{AC,ahu,i,d} - 1) \times 3600 \times 10^{-3} \] -
a-2-2) それ以外の場合
\[ Q_{ahu,c} = q_{AC,ahu,oa,i,d} \times T_{AC,ahu,i,d} \times 3600 \times 10^{-3} \]
-
-
-
b) それ以外の場合
-
b-1) 空調機群 i の冷房運転時間が正数の場合
(\( T_{AC,ahu,c,i,d} > 0 \))-
b-1-1)
予熱時外気取り入れ停止制御があり、かつ冷房運転時間が 1 より大きく、
かつ冷房運転時間が暖房運転時間以上の場合
(\( OACutCtrl_{AC,ahu,i} = \text{有} \land T_{AC,ahu,c,i,d} > 1 \land T_{AC,ahu,c,i,d} \ge T_{AC,ahu,h,i,d} \))\[ Q_{ahu,c} = Q_{AC,ahu,room,c,i,d} + q_{AC,ahu,oa,i,d} \times (T_{AC,ahu,c,i,d} - 1) \times 3600 \times 10^{-3} \] -
b-1-2) それ以外の場合
\[ Q_{ahu,c} = Q_{AC,ahu,room,c,i,d} + q_{AC,ahu,oa,i,d} \times T_{AC,ahu,c,i,d} \times 3600 \times 10^{-3} \]
-
-
b-2) それ以外の場合
\[ Q_{ahu,c} = 0 \]
-
日積算空調負荷(暖房)を以下の手順で算出する。 ただし、外気負荷だけの場合は、処理上、外気負荷を冷房負荷として扱うため日積算空調負荷(暖房)は0となる。
-
a) 外気負荷のみ処理する場合
(\( OnlyOALoad_{AC,ahu,i} = \mathrm{True} \))\[ Q_{ahu,h} = 0 \] -
b) それ以外の場合
-
b-1) 空調機群 i の暖房運転時間が正数の場合
(\( T_{AC,ahu,h,i,d} > 0 \))-
b-1-1)
予熱時外気取り入れ停止制御があり、かつ暖房運転時間が 1 より大きく、
かつ冷房運転時間が暖房運転時間より小さい場合
(\( OACutCtrl_{AC,ahu,i} = \text{有} \land T_{AC,ahu,h,i,d} > 1 \land T_{AC,ahu,c,i,d} < T_{AC,ahu,h,i,d} \))\[ Q_{ahu,h} = Q_{AC,ahu,room,h,i,d} + q_{AC,ahu,oa,i,d} \times (T_{AC,ahu,h,i,d} - 1) \times 3600 \times 10^{-3} \] -
b-1-2) それ以外の場合
\[ Q_{ahu,h} = Q_{AC,ahu,room,h,i,d} + q_{AC,ahu,oa,i,d} \times T_{AC,ahu,h,i,d} \times 3600 \times 10^{-3} \]
-
-
b-2) それ以外の場合
\[ Q_{ahu,h} = 0 \]
-
2.5.6 空調機群の負荷率¶
空調機群の負荷率は、当該空調機群が処理する空調負荷(コイル負荷)によって定まる。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(N_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する空調機jの台数 |
台 |
様式2-7:②台数 |
\(q_{AC,ahu,c,i,j,rated}\) |
空調機群iに属する空調機jの定格冷却能力 |
kW/台 |
様式2-7:④定格冷却能力 |
\(q_{AC,ahu,h,i,j,rated}\) |
空調機群iに属する空調機jの定格加熱能力 |
kW/台 |
様式2-7:⑤定格加熱能力 |
\(SimultenousCtrl_{AC,ref,i}\) |
空調機群iが属する熱源群iの冷暖同時供給の有無 |
有/無 |
様式2-5②:冷暖房同時供給の有無 |
\(Q_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの日積算空調負荷(冷房) |
MJ/d |
2.5.5 |
\(Q_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの日積算空調負荷(暖房) |
MJ/d |
2.5.5 |
\(T_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時間数 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時間数 |
h/d |
2.5.2 |
\(Season_{d}\) |
日付dの冷暖房期間(冷房期、中間期、暖房期) |
- |
2.2.2 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(L_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時の負荷率 |
- |
2.5.10、2.5.7、2.5.12 |
\(L_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時の負荷率 |
- |
2.5.10、2.5.7、2.5.12 |
まず、日付dにおける空調機群iの冷房期の負荷率 \(L_{AC,ahu,mix,c,i,d}\)、日付dにおける空調機群iの暖房期の負荷率\(L_{AC,ahu,mix,h,i,d}\)を算出する。 本計算法においては、日積算負荷を用いて日平均負荷率を算出し、一日を通してこの一定の負荷率で運転すると想定してエネルギー消費量の計算を行う。
ここで、上記の式の関数Fは次のように定義する。 関数 \(floor(x)\)は実数xに対してx以下の最大の整数を求める関数であり、 関数 \(ceil(x)\)は実数xに対してx以上の最小の整数を求める関数である。
日付dにおける空調機群iの冷房運転時の負荷率、暖房運転時の負荷率は次式で算出する。 なお、冷暖同時運転がないシステムにおいて、負荷率を0にせずに微小な値 ε(=0.01)とするのは、 空調機群が完全に停止するわけではなく低負荷で動いているとしてエネルギー消費量を算出するためである。
尚、空調機群iが属する熱源群iの冷暖同時供給の有無 \(SimultenousCtrl_{AC,ref,i}\) は、空調機群iが属する熱源群名称(様式2-7:㉒冷熱、㉓温熱)を検索キーとして、様式2-5:②冷暖同時供給有無の値を取得する。
-
a) 空調機群 i が「冷暖同時運転あり」の場合
(\( SimultenousCtrl_{AC,ref,i} = \text{有} \))\[ L_{AC,ahu,c,i,d} = L_{AC,ahu,mix,c,i,d} \]\[ L_{AC,ahu,h,i,d} = L_{AC,ahu,mix,h,i,d} \] -
b) 空調機群 i が「冷暖同時運転なし」の場合
(\( SimultenousCtrl_{AC,ref,i} = \text{無} \))-
b-1) 冷暖房期間 \( Season_{d} \) が「冷房期」もしくは「中間期」の場合
(\( Season_{d} = \text{冷房期} \lor Season_{d} = \text{中間期} \))\[ L_{AC,ahu,c,i,d} = \max\!\left(L_{AC,ahu,mix,c,i,d},\, \varepsilon\right) \]\[ L_{AC,ahu,h,i,d} = \max\!\left(L_{AC,ahu,mix,h,i,d},\, \varepsilon\right) \] -
b-2) 冷暖房期間 \( Season_{d} \) が「暖房期」の場合
(\( Season_{d} = \text{暖房期} \))\[ L_{AC,ahu,c,i,d} = \min\!\left(L_{AC,ahu,mix,c,i,d},\, -\varepsilon\right) \]\[ L_{AC,ahu,h,i,d} = \min\!\left(L_{AC,ahu,mix,h,i,d},\, -\varepsilon\right) \]
-
2.5.7 風量制御方式によって定まる係数¶
風量制御による省エネルギー効果を算出するための係数を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(FanCtrlType_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式(定風量制御 or 回転数制御) |
- |
様式2-7:⑪風量制御方式 |
\(L_{AC,ahu,i,j,min}\) |
空調機群iに属する送風機jの最小風量比率 |
% |
様式2-7:⑫変風量時 最小風量比 |
\(L_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時の負荷率 |
- |
2.5.6 |
\(L_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時の負荷率 |
- |
2.5.6 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(f_{AC,ahu,c,i,j,d}\) |
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式によって定まる係数(冷房) |
- |
2.5.9 |
\(f_{AC,ahu,h,i,j,d}\) |
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式によって定まる係数(暖房) |
- |
2.5.9 |
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式によって定まる係数 \(f_{AC,ahu,c,i,j,d}\) は次式で求める。
空調機群iに属する送風機jの最小風量比率 \(L_{AC,ahu,i,j,min}\) が、様式2-7において空欄の場合には、 \(L_{AC,ahu,i,j,min} = 100\) とする。
a) \(|L_{AC,ahu,c,i,d}| > 1.0\) の場合
b) \(|L_{AC,ahu,c,i,d}| = 0\) の場合
c) \(|L_{AC,ahu,c,i,d}| < \frac{L_{AC,ahu,i,j,min}}{100}\) の場合
d) \(\frac{L_{AC,ahu,i,j,min}}{100} \le |L_{AC,ahu,c,i,d}| \le 1.0\) の場合
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式によって定まる係数 \(f_{AC,ahu,h,i,j,d}\) は次式で求める。
a) \(|L_{AC,ahu,h,i,d}| > 1.0\) の場合
b) \(|L_{AC,ahu,h,i,d}| = 0\) の場合
c) \(|L_{AC,ahu,h,i,d}| < \frac{L_{AC,ahu,i,j,min}}{100}\) の場合
d) \(\frac{L_{AC,ahu,i,j,min}}{100} \le |L_{AC,ahu,h,i,d}| \le 1.0\) の場合
ここで、関数 \(F_{AC,ahu,i,j}(L)\)は、次式で表される4次式である。
係数 \(a_{i,j},b_{i.j},c_{i,j},d_{i,j},e_{i,j}\)は、 各送風機のエネルギー消費特性を表す係数であり、風量制御方式 \(FanCtrlType_{AC,ahu,i,j}\) によって決まる。 \(FanCtrlType_{AC,ahu,i,j}\) の指定がない場合は「定風量制御」であるものとする。
| 風量制御方式 \(FanCtrlType_{AC,ahu,i,j}\) | \(a_{i,j}\) | \(b_{i,j}\) | \(c_{i,j}\) | \(d_{i,j}\) | \(e_{i,j}\) |
|---|---|---|---|---|---|
定風量制御 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
回転数制御 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
<解説> このエネルギー消費特性は、国土交通省による平成23、24年度建築基準整備促進事業の調査項目36「空調システム等の最適制御による省エネルギー効果に関する実証的評価」における 実態調査結果に基づき定めた。ここで、変風量制御とは、送風機の回転数が室内温度等に応じて自動で変化する制御のことであり、 ファンコイルユニットやパッケージ空調機の室内機に多くあるような手動による風量の切り替えは対象としない。 変風量制御を行っている場合は、最小風量比率(定格風量に対する比率)を設定し、 負荷率がこの最小風量比率を下回った場合は、 それ以下の負荷率については、負荷率が最小風量比率 \(f_{AC,ahu,i,j,min}\) を下回らない最小の負荷率のときの係数の値を用いる。 なお、処理すべき負荷が定格能力を超えている(過負荷)場合は、定風量制御、変風量制御とも1.2としている。 本来は過負荷の場合は、負荷は処理されずに室温が設定値から乖離することになるが、 本計算法ではこの現象を再現せず、過負荷状態については定格消費電力の1.2倍を消費して設定温湿度に達した(負荷を処理した)と仮定してエネルギー消費量の計算を行う。
2.5.8 送風機単体の定格消費電力¶
空調機群の定格消費電力は、当該空調機群に属する送風機の消費電力の総和とする。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(N_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの台数 |
台 |
様式2-7:②台数 |
\(E_{AC,ahu,i,j,fsa}\) |
空調機群iに属する送風機jの給気送風機の定格消費電力 |
kW/台 |
様式2-7:⑦送風機定格消費電力(給気) |
\(E_{AC,ahu,i,j,fra}\) |
空調機群iに属する送風機jの還気送風機の定格消費電力 |
kW/台 |
様式2-7:⑦送風機定格消費電力(還気) |
\(E_{AC,ahu,i,j,foa}\) |
空調機群iに属する送風機jの外気送風機の定格消費電力 |
kW/台 |
様式2-7:⑦送風機定格消費電力(外気) |
\(E_{AC,ahu,i,j,fea}\) |
空調機群iに属する送風機jの排気送風機の定格消費電力 |
kW/台 |
様式2-7:⑦送風機定格消費電力(排気) |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,i,j,rated}\) |
空調機群iに属する送風機jの定格消費電力 |
kW |
2.5.9 |
2.5.9 送風機の消費電力¶
空調機群に属する送風機の消費電力を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,i,j,rated}\) |
空調機群iに属する送風機jの定格消費電力 |
kW |
2.5.8 |
\(f_{AC,ahu,c,i,j,d}\) |
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式によって定まる係数(冷房) |
- |
2.5.7 |
\(f_{AC,ahu,h,i,j,d}\) |
空調機群iに属する送風機jの風量制御方式によって定まる係数(暖房) |
- |
2.5.7 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iに属する送風機の冷房運転時の消費電力 |
kW |
2.5.10、2.5.12 |
\(E_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iに属する送風機の暖房運転時の消費電力 |
kW |
2.5.10、2.5.12 |
空調機群iに属する送風機jの冷房運転時の消費電力 \(E_{AC,ahu,c,i,j,d}\) 、 及び暖房運転時の消費電力 \(E_{AC,ahu,h,i,j,d}\) は次式により算出する。
空調機群iに属する送風機の消費電力 \(E_{AC,ahu,c,i,d}\)、\(E_{AC,ahu,h,i,d}\) は次式により算出する。
2.5.10 ファン発熱量¶
空調機群のファンによる発熱量を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(ACType_{i,j}\) |
空調機群iに属する空調機jの空調機タイプ |
- |
様式2-7:③空調機タイプ |
\(T_{AC,ahu,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時間 |
h/d |
2.5.2 |
\(E_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iに属する送風機の冷房運転時の消費電力 |
kW |
2.5.9 |
\(E_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iに属する送風機の暖房運転時の消費電力 |
kW |
2.5.9 |
\(L_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時の負荷率 |
- |
2.5.6 |
\(L_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時の負荷率 |
- |
2.5.6 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(Q_{AC,ahu,heat,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iのファン発熱量(冷水運転時) |
MJ/d |
2.6.1 |
\(Q_{AC,ahu,heat,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iのファン発熱量(温水運転時) |
MJ/d |
2.6.1 |
空調機群のファンによる発熱量 \(Q_{AC,ahu,heat,c,i,d}\) 及び \(Q_{AC,ahu,heat,h,i,d}\)は次式で算出する。 なお、発熱量を計上するのは、空調機群iに属する空調機の種類が「空調機」である場合のみとする。
ここで、 \(ACExists_{i}\) は空調機群iに属する空調機jの空調機タイプ \(ACType_{i,j}\) が1つでも「空調機」であれば True 、そうでない場合は False となる真偽値とする。
また、 \(f_{fan,heat}\) はファンの発熱比率である。
-
a) 空調機群 i に属する空調機の種類に「空調機」が含まれる場合
(\( ACExists_{i} = \mathrm{True} \))-
a-1) 冷房運転時の負荷率が負数ではなく、かつ暖房運転時の負荷率が負数の場合
(\( L_{AC,ahu,c,i,d} \ge 0 \land L_{AC,ahu,h,i,d} < 0 \))\[ Q_{AC,ahu,heat,c,i,d} = f_{fan,heat} \times E_{AC,ahu,c,i,d} \times T_{AC,ahu,c,i,d} \times 3.6 \]\[ Q_{AC,ahu,heat,h,i,d} = f_{fan,heat} \times E_{AC,ahu,h,i,d} \times T_{AC,ahu,h,i,d} \times 3.6 \] -
a-2) 冷房運転時・暖房運転時ともに負荷率が負数ではない場合
(\( L_{AC,ahu,c,i,d} \ge 0 \land L_{AC,ahu,h,i,d} \ge 0 \))\[ Q_{AC,ahu,heat,c,i,d} = f_{fan,heat} \times (E_{AC,ahu,c,i,d} + E_{AC,ahu,h,i,d}) \times T_{AC,ahu,i,d} \times 3.6 \]\[ Q_{AC,ahu,heat,h,i,d} = 0 \] -
a-3) 冷房運転時・暖房運転時ともに負荷率が負数の場合
(\( L_{AC,ahu,c,i,d} < 0 \land L_{AC,ahu,h,i,d} < 0 \))\[ Q_{AC,ahu,heat,c,i,d} = 0 \]\[ Q_{AC,ahu,heat,h,i,d} = f_{fan,heat} \times (E_{AC,ahu,c,i,d} + E_{AC,ahu,h,i,d}) \times T_{AC,ahu,i,d} \times 3.6 \] -
a-4) 冷房運転時負荷率が負数で、暖房運転時負荷率が負数ではない場合
(\( L_{AC,ahu,c,i,d} < 0 \land L_{AC,ahu,h,i,d} \ge 0 \))\[ Q_{AC,ahu,heat,c,i,d} = f_{fan,heat} \times E_{AC,ahu,h,i,d} \times T_{AC,ahu,c,i,d} \times 3.6 \]\[ Q_{AC,ahu,heat,h,i,d} = f_{fan,heat} \times E_{AC,ahu,c,i,d} \times T_{AC,ahu,h,i,d} \times 3.6 \]
-
-
b) それ以外の場合
\[ Q_{AC,ahu,heat,c,i,d} = 0 \]\[ Q_{AC,ahu,heat,h,i,d} = 0 \]
2.5.11 全熱交換器の消費電力¶
空調機群iに属する全熱交換器の消費電力を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,aex,R,i,j}\) |
空調機群iに属する送風機jの全熱交換器ローターの定格消費電力 |
kW/台 |
様式2-7:⑲ローター消費電力 |
\(N_{AC,ahu,i,j}\) |
空調機群iに属する空調機jの台数 |
台 |
様式2-7:②台数 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,aex,i,d}\) |
空調機群iに属する全熱交換器ローターの消費電力 |
kW |
2.5.12 |
空調機群iに属する全熱交換器の消費電力 \(E_{AC,ahu,aex,i,d}\) は次式により算出する。
2.5.12 空調機群の年間一次エネルギー消費量¶
空調機群の年間一次エネルギー消費量を算出する。
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照先 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iに属する送風機の冷房運転時の消費電力 |
kW |
2.5.9 |
\(E_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iに属する送風機の暖房運転時の消費電力 |
kW |
2.5.9 |
\(E_{AC,ahu,aex,i,d}\) |
空調機群iに属する全熱交換器の消費電力 |
kW |
2.5.11 |
\(T_{AC,ahu,c,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける空調(冷房)の運転時間数 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,h,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける空調(暖房)の運転時間数 |
h/d |
2.5.2 |
\(T_{AC,ahu,aex,i,d}\) |
空調機群iの日付dにおける全熱交換器の運転時間数 |
h/d |
2.5.2 |
\(L_{AC,ahu,c,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの冷房運転時の負荷率 |
- |
2.5.6 |
\(L_{AC,ahu,h,i,d}\) |
日付dにおける空調機群iの暖房運転時の負荷率 |
- |
2.5.6 |
| 変数名 | 説明 | 単位 | 参照元 |
|---|---|---|---|
\(E_{AC,ahu,i}\) |
空調機群iの年間一次エネルギー消費量 |
MJ/年 |
2.8 |
空調機群の年間一次エネルギー消費量 \(E_{AC,ahu,i}\) は次式で算出する。
ここで、\(E_{AC,ahu,c,i}\)、\(E_{AC,ahu,h,i}\) は次式で算出する。
ここで、\(E_{AC,ahu,aex,i}\)は次式で算出する。