An optimization of energy system including TES is difficult due to the complexity. Therefore, an epsilon constrained differential evolution with random jumping algorithm (DE-RJ) has been proposed in this study to solve the problem directly without linearization. This method can rapidly resolve the issue while maintaining accuracy and obtain more efficient results than an empirical operation.

田町駅東口北地区では、スマートエネルギーネットワークによる省CO2まちづくりが官民連携のもと進められている。本報では、継続的に地域全体の省CO2化とレジリエンスの強化を図るためにエリアエネルギーマネジメント組織として計画段階から運営されている「スマートエネルギー部会」に関する取り組みを報告するとともに、エリアエネルギーの検証を目的として昨年から設置された「田町スマートエネルギーネットワーク評価会議」の取り組みについて紹介する。

スマートエネルギーネットワークによる省CO2 まちづくりの取り組みについて稼働実績による街区全体のエネルギー性能評価と、CASBEE-街区による環境性能総合評価、ライフライン途絶抵抗係数（レジリエンシーファクター）を用いたレジリエンシー評価の結果について報告する。

This paper describes about the smart energy network oriented to utilize renewable energy and reduce CO2 emission of the whole area with thermal, electrical and information network based on the existing DHC. The 1st SEC(DHC) system in Tamachi Station North-east District was started energy supply and area management control. So we consider about an energy consumption of SEC.

スマエネによる省CO2まちづくりに向けた田町駅東口北地区の取組として、これまで概要、街区全体の省エネ省CO2評価の取組、およびスマートエネルギーセンター(SEC)のエネルギー消費分析等について報告した。 本報告では、SECが需給連携することにより達成できる搬送動力の低減評価（最適最低圧送水制御および大温度差制御の効果検証）、再生可能エネルギー（太陽熱）・未利用エネルギー（地下トンネル水）の利用実績、およびCGS設備の廃熱利用実績について報告する。

スマートエネルギーネットワークを構築するにあたっては、需要サイドと供給サイドを熱、電気、情報のネットワークにより連携し、未利用エネルギーや再生可能エネルギー、CGS等を地域の特性に合った形で採用していくことになる。このようにネットワーク化されたハードを最大限活かし、需給を最適に制御し、継続的にエリア全体のエネルギーを低減システムであるセネムスについて報告する。

This paper describes about the smart energy network and reduce CO2 emission from the area with thermal, electrical and information network based on the existing DHC. It also explain the performance evaluation of Energy Quest that is the optimum system of heat source equipment.

This paper describes about the cooperation control of air conditioners and heat-sources. It also introduces component technology of control and management system between 1st Smart Energy Center and Buildings using ICT in Tamachi Station North-east Area.

本研究では、河川水を利用した地域冷暖房システムが導入された某地区を対象としてその効果を明らかにするとともに、熱融通も含めた運転の最適化を図ることを目的としている。本報では既設プラントの実績、新プラントの概要について報告する。

本研究では、河川水を活用した隣接する東西2つの地域冷暖房施設の間で行う熱融通について制御法を開発し、その省エネルギー性能を明らかにすることを目的としている。前報では、対象システムの概要について述べた。本報では、対象システムをモデル化したシミュレーションの概要について述べる。また、東西それぞれの地域冷暖房施設の計算結果について、熱融通による省エネルギーの可能性に着目しながら分析を行う。

本研究では、2つの隣接する地域冷暖房施設において、河川水や高効率の熱源機器を利用して全体のシステムを効率化するとともに、施設間での熱融通制御による省エネルギーな運用方法を開発することを目的とする。本報は、開発したシミュレーションモデルを用いて分析した効果的な制御法について説明するものである。代表月の検討にて冬期の熱融通効果が高いという結果が得られたことから、さらに冬期の代表日における熱源機器の挙動について分析を進めた。

In this part, we developed simulation model which allow us to investigate the detailed system behavior. Using the model, we evaluated the effect by energy-saving control for secondary pump system with heat interchanging and analyzed the influence for this system performance by the behavior of pumps and valves.

地域冷暖房（DHC）は地域熱供給システムの一つであり、初期計画段階において少ない地区の特性データからエネルギー検討を行う簡易検討手法が存在する。しかし規則的な配管モデルを想定し、配管網の実態との整合性は確認されてない。そこで本研究ではDHCの現状把握を行い、モデル配管網での配管長算出値との比較をし配管長の正確な推定を行う事で、配管からの熱損失の推定などに適用可能とする事を目的とする。また実在DHCに配管長補正を行った簡易検討手法を適用し、年間一次エネルギー消費量を算出する。

地域冷暖房施設から熱供給を受けている建物を対象とし、空調機にかかる熱負荷の実態を調査し、年間の消費エネルギーを算出した。また、同様の建物条件で個別分散空調方式にて空調設計を行い、過去の実測から算出した実運用時平均部分負荷特性を用いて個別分散空調方式における消費エネルギーを算出した。地域冷暖房と個別分散空調方式の年間のエネルギー効率を比較し、現状の設備設計の問題点を提起する。

近年、我が国では地球温暖化に対する意識の高まりを受け、地域冷暖房を含むエネルギーの面的利用が推進されている。また、更なる効率的なエネルギー活用のために、未利用エネルギーの活用が注目されている。その未利用エネルギーの中でも、下水熱利用に関する運用実態の解析事例は少なく、今後の普及に向けた情報が少ない実状にある。そこで本研究では、下水熱利用を行っているDHCを対象として、長期的な運用実態の把握と評価を行った。

本報では、未処理下水を活用したDHCを対象とし、熱源機と蓄熱槽の運用実態把握を行った。熱源機については、熱源運用も含めた実態を明らかにし、蓄熱槽については、蓄熱槽の長期実績データから、自然放熱割合を算出することで断熱性能の経年劣化の傾向を示した。また熱源システム全体としては、長期間一定の効率を維持していることを示した。

最適化手法を用い、一年間全体で経済最適となるエネルギー設備の運転計画を立案するソフトの開発に初めて成功した。これにより、運転計画以外に最も経済的となる契約電力やガス料金契約、メンテナンス期間等もわかるようになった。さらに二酸化炭素排出量規制や省エネルギー法の規制を遵守した上で、最も経済最適となる運転計画を立案できるようになった。このソフトの概要と活用例について報告する。

地球温暖化や化石エネルギーの枯渇を受けて、省CO2、省エネルギー意識が高まり、地域冷暖房事業では、CGSやミックス熱源システムなどの高効率なシステムの導入が進められている。高効率なシステムは、年間制約の考慮など、運用検討に多大な労力が必要となる。第一報で紹介したエネルギー設備の最適運転計画作成ソフト「オプトパス」を用いることで適切な運用方法を容易に得ることが可能となる。本報においては、事例を交えてオプトパスの活用方法の紹介を行う。

地域冷暖房等のエネルギー設備の運転管理者が、エネルギー価格や設備構成の変化に関わらず、その事業性を最大化した運用の実現を可能とするため、私たちはエネルギー供給設備の最適な運転計画を作成できるソフト「オプトパス」を開発し、幕張地域冷暖房センターを題材にこれを活用した運用改善のトライアルを実施したので、その運用改善の事例紹介を行う。

本報では、本システムの実用化に向けた設計データの拡充および蓄積を目的に、配管種類の違いによる圧力損失特性に関する事前検討を行った。また、冷房負荷主体の地域に本システムを導入したときのエネルギー効率をシミュレーションにより算出した。結果として、配管用炭素鋼管の圧力損失特性のデータ拡充ができた。また、事前検討を反映したシミュレーションにより、冷房需要が多い地域においては年間を通じて高効率な運転が可能となり、本システム導入の可能性を展望した。

本報では建物の熱エネルギーの面的利用を図る地域冷暖房施設において低負荷が長時間生じる負荷の実態を報告する。 また、プラント全体の平均システムCOPが省エネ計算上の事務所用途の時間帯を抽出した場合のCOP・単体のビルに供給する冷熱・温熱比率から算出した場合のシステムCOPと値が異なる状況についても報告する。

部分負荷が長く続くDHC負荷実態を利用してプラント連携することで地域全体が高効率プラントの効率に引き上げられるスパイラルアップ効果が生まれる。 新プラントの連携やプラントのリニューアルにより、連携地域全体が概ね20％効率向上した実績を報告した。連携によりベースプラントの効率も向上し元の高効率プラントの効率を上回る更なる効果が生み出される。 連携により供給信頼性が向上する他、最新技術の共有効果ももたらされる

温熱の連携とハイブリッド化の考え方と効率向上効果を紹介し、それぞれ2.7％、効果実績を報告した。 搬送動力削減手法として制御弁監視による小圧力差が可能なVWV－VM制御を紹介しWTF73の実測結果を報告した。 ネットワーク化に伴うマネジメント手法効果を報告した。　

部分負荷、冷却水温度低下時に効率向上する熱源をベースに採用し冷水、冷却水ポンプのインバータ化を進めることでプラントの効率は大きく向上する。 冷却塔インバータファンの並列運転で冷却水温度を下げながら動力削減が可能であり冷却水温度低下はシステム効率向上に効果が高い。 ピーク負荷の4％以上であれば小負荷でも一定効率が維持できているが3％以下の負荷においては大きく効率が低下する。 地域冷暖房の部分負荷が長時間生じる年間負荷を評価する為に地域冷暖房用のAPFを提案した。

本研究は都内に立地する中規模飲食宴会施設に導入された停電対応CGSの稼動実績を評価し，その知見を今後の運用や類似施設のCGS導入計画にフィードバックすることを目的としている。本報では，建物および設備概要と計画段階における評価について報告した。排熱利用量の設計段階の想定において，空調設備の負荷率が高くなる時期はCGSの定格排熱回収量の95%程度が見込まれる一方で，負荷率の低い中間期においては60〜80％程度，年間ベースでは82％の排熱利用量となり，中間期のCGS運用に課題の残る結果となった。

本研究は都内に立地する中規模飲食宴会施設に導入された停電対応CGSの稼動実績を評価し，その知見を今後の運用や類似施設のCGS導入計画にフィードバックすることを目的としている。本報では稼動開始後１年間のCGS稼動実績について報告した。本CGSは建物電力需要量に対して比較的大きな発電容量となっているため，発電出力を抑えた運転が行われることが多く，年間の運転負荷率は０．８７，発電効率は３８．６％，総合効率は６２．９％の実績であった。

業務用コジェネレーションシステム(CGS)の普及促進のためには適切な評価手法の確立が不可欠である。本研究では設計段階においてCGSのエネルギー性能を簡易に評価できる手法の構築を目的として、シミュレーションプログラムを開発する。

コジェネを熱主電従で運転させる排熱温水還り温度制御や，ジェネリンク台数制御に代表する熱利用システム制御など，コジェネシステムに対してシステム全体の制御システムを構築し、弊社施設に導入した。制御推移の検証した結果、排熱温水還り温度を発電容量とコジェネ台数で制御することを確認した。運転を評価した結果，コジェネ総合効率は76.4%，排熱利用率は91.8%で運転することができた。

本研究では道路融雪舗装の融雪能力の向上や施工コスト削減を目指し、樹脂繊維モルタルを基材とした薄型融雪路盤の開発と地中熱ヒートポンプの利用を検討した。特に本報では、開発した融雪路盤の耐圧強度や各方式の伝熱特性に関する室内試験を報告した。ひび割れ抵抗試験では、放熱管となるポリエチレン管を樹脂繊維モルタルに埋設する場合、かぶり厚を30mm以上確保することでひび割れの可能性が低くなる傾向がみられた。融雪舗装の簡易模型を用いた伝熱試験より、従来方式よりも本方式が効率的な伝熱特性を有するといえる知見を得た。

従来型のコンクリート舗装試験体と早強・高強度の樹脂繊維モルタルを基材とした薄型舗装試験体を用いて、地中熱ヒートポンプを用いた道路融雪実験を行った。その結果、樹脂モルタルを基盤材とする薄型融雪舗装体を使用することにより、融雪温度を低くして、同程度の放熱量を与えた場合、舗装表面温度を同程度以上に保持することができ、かつ消費電力量が23％減少し、SCOPは3.9から5.1に上昇することが明らかとなった。

地中熱は一年を通して概ね一定の温度で推移することから、安定した熱源として注目されている。特に地中温度が低い寒冷地では、中間期に加え夏期においてもフリークーリングの効果が期待できる。既報では、地中熱を熱源とした放射冷暖房システムを導入した銀行店舗について、熱源効率及び室内快適性の評価を行った。本報では、既報の結果を踏まえて実施した、更なる効率化を図った運用改善効果の検証及び、室内快適性・エネルギー評価について報告する。

本報は，北海道を含む寒冷地の園芸施設に適する低コストで実用的な地中熱提供方法を提示することを目的とした研究の第4報である．これまでは，寒冷地園芸用施設に導入した地中熱ヒートポンプシステムの概要及び1〜2年目の稼働状況,熱交換器ごとの比較・評価について報告した．本報では3年目の地中熱ヒートポンプの加温システムの加温・冷却（フリークーリング）システムの性能評価，地中温度の推移・回復状況について報告する．

日サイクルの土壌蓄熱では，蓄熱と放熱から生ずる温度波の熱拡散長が20cm未満になるため，地中熱交換器の高密度化が可能になる。これに基づく二重らせん形状の高密度地中熱交換器を開発中であり，地中熱と組み合わせた再生可能エネルギー熱利用システムにおける冷房を想定した運転解析から，地中への放熱比率は35％になることが分かった。

本報では，実験によって明らかになった基本的な採放熱能力（単位採放熱係数［W/(m・K)］）示し，これら結果に基づく熱解析モデルを既存設計ツール（Ground Club）を用いて作成し，従来のダブルUチューブ方式との運用比較の一例を述べる．

本報では，三次元地盤・地下水データベースを用いて、地中熱利用ヒートポンプシステムの地中熱交換器の規模を効率的に検討する手法を提案する。データベースの任意点の地質の深度分布を有効熱伝導率分布に変換する。WebGroundClubによるシミュレーションから、有効熱伝導率の違いによるCOPと地中熱交換器長さや本数との関係を得る。これらを組み合わせることで、任意点の地中熱交換器規模を効率的に推定できる。札幌への適用事例では、扇状地中央で住宅で１００~１５０m、事務所で３２~３４本程度という試算結果が得られた。

本研究では、冷凍サイクルを考慮したヒートポンプシステム性能予測ツールのヒートポンプ熱源機の計算モデルと、これまでに筆者らが開発してきたGSHPシステム設計・性能予測ツール(ツール名Ground Club)の地中熱交換器の計算モデルを組み合わせることで、地中熱ヒートポンプシステムの熱源としての優位性を年間の省エネルギー効果に反映させることを目的とする。

空調・給湯システムの省エネ対策として，再生可能エネルギーを利用する地中熱利用ヒートポンプシステムとエネルギーネットワークを用いた複数用途間の熱融通が注目を集めている。隣接建物の冷凍機排熱を加熱源として利用する2棟間の熱源水ネットワークに地中熱を組み合わせ，建物で生じる空調設備と給湯設備の効率を向上させるシステムを計画し，実建物に導入した。本報では，システムの概要と，計画時点で実施したシミュレーションによる性能予測結果について報告する。

本論文は、地中熱と排熱を利用する複数建物間熱源水ネットワークの試運転調整と建物運用実績を纏めたものである。機器を直列に接続することによって発生する抵抗曲線の変動に対し、ポンプの過電流・水熱源空調機の流量不足の問題が発生しないことや適切なポンプの増減段流量設定の確認等を行った。さらに、建物運用時のデータ解析を行い、一般的な空調方式である空冷HP 方式に比べ本システムは約3 割の削減効果があることを示し、本システムの有効性を示した。

新日本空調(株)技術開発研究所改修工事に伴い、地中熱・大気熱・太陽熱を利用したハイブリッド熱源システムを導入し、見える化システムのデータを活用して運用検証を開始した。夏期冷房時の地中熱・大気熱利用時及び冬期暖房時の地中熱・太陽熱利用時のヒートポンプCOPが熱源水温度に依存する傾向を把握した。冬季暖房時には地中熱と太陽熱を自動運転で切り替えた場合、熱源水の低下を抑制しながら、太陽熱を有効利用することができた。

本研究では、クール／ヒートチューブの性能予測や設計手法を提案する。まず、チューブ設計用出口温度を求める回帰式を提案した。この回帰式は、前報で提案した熱性能の示す指標を変数としている。次に、回帰式をチューブ平均出口温度の予測式へ変換する。これは、平均出口温度を用いて交換熱量を予測するためである。最後に、これらの予測手法を用いた、本システムの設計手順を提案する。この設計手順は企画段階と基本・実施設計段階に分けて使用することができる。

本報では２７年度の夏季と冬季に実施した設備の運用改善の試行結果について報告する。過年度では熱源機の運転が不安定になることを理由に、熱源出口温度制御が実際は稼働しない設定値となっていたが、２７年度は熱源出口温度制御を有効にした上、比例帯を拡大して動作速度を遅くした。この結果、熱源機の運転状態や効率、蓄熱状態も大幅に改善されたことを確認した。

本研究は、空調設備のLCEM手法について、特に運用時の省エネ改善、改修の検討項目およびその評価や基準についてシミュレーションの活用による手法の検討・確立を行うことを目的としている。本報では、某病院の水蓄熱システムを含む熱源システムの運用改善についてLCEMツールを用いて検討した。その結果、二次側流量および温度差を適正にできれば蓄熱槽を効率的に利用することができ、一次消費エネルギーや電力ランニングコストを低減できることを確認した。

本研究では、太陽熱と冷暖房・給湯排熱を土中に設けた季節間水蓄熱槽(以降、季節水槽と称す)に蓄え、これを冷暖房の熱源とすることで、夏の温熱を冬日暖房に、冬の冷熱を夏の冷房に活用するシステム(ACESS：Annual Cycle Energy Storage System)の実証評価を目的としている。

　複数の槽が並列に連結されている温度成層型水蓄熱槽において、流出入のためのディフューザーを設けない槽を設置することで、設置コストを削減することを目的として研究を行った。蓄熱槽の設計に際して、ディフューザーが設置されていない槽と連結するための連通口の条件を、簡易な関係式を用いて定めることを可能にするため、2槽の蓄熱バランスの理論的な検討を行った。また、理論的に導かれた関係式の精度を検証するためにCFD解析を用いて連通口条件が蓄熱バランスに与える影響について検討した。

本研究では、建物群に採用された複数の水蓄熱空調システムに共通して適用可能な簡易な計測を基にした蓄熱システムの運用最適化を図る手法を開発し、その効果を明らかにすることを目的としている。本報では2015年に計測した実測値の分析を行い、設定値の変更前後で運転状況の比較を行う。また、建物ごとの特性を反映した適切な設定値を求めるためのツール作成に取り組んだ。それを用いて、蓄熱槽のサイズが異なる場合についても検討を行った。

震災以降、昼間の電力供給不足が顕在化しており、昼夜間での電力需要格差を縮小する電力負荷平準化の必要性が高まっている。これに向けた技術として蓄熱空調システムがあるが、蓄熱槽の構築コストとスペースの確保が普及を妨げる一因となっている。そこで、建物地下の帯水層を蓄熱槽の代わりに利用する帯水層蓄熱に着目した。本研究では、昼夜間蓄熱利用ついて、シミュレーションによりシステム導入による電力消費量の及びピーク電力負荷低減効果について検討を行った。

本研究では、再生エネルギーの一つである地中熱を利用した帯水層蓄熱に着目した。帯水層蓄熱を導入する上では地下水流速が重要な要因となっており、地下水流速があると十分な蓄熱効果が得られないという課題がある。地下構造物近傍の低流速域を活用すれば地下水流速の影響を低減できると考えられる。また、低流速域は地下構造物の幅に影響される。そこで本研究では、昼夜間蓄熱および季節間蓄熱において地下構造物の幅を変化させてケーススタディを行い、地下構造物の幅と熱回収率の関係を明らかにする。

Tミュージアムにおいて、「水、熱、電力、素材、緑、長もち、空気」の7つの視点から、１００の環境手法を取り入れ、環境と共生する建築を計画し、自然換気システム、ダブルスキン、ソーラーチムニー（多機能集熱塔）などの環境技術を計画した。 通年を通してソーラーチムニーを利用する計画とし、そのシステムを構築した。 本論文では、建物概要と多機能集熱塔の概要について報告する。

本論文では、多機能集熱塔（ソーラーチムニー）を利用した固体蓄熱を計画し、蓄熱材となる陶片の蓄熱性能の把握、適切な寸法、及び充填方法の検証実験の結果を報告する。 蓄熱性能は、従来蓄熱材と同程度の性能を持ち、蓄熱材の適切な寸法は、等価直径40mm以上となることが分かった。充填方法は、蓄熱性能及び資源の有効活用より、縦横配置が最適な結果となった。最後に、得られた知見を踏まえ現地で施工した内容を列記する。

本論文ではソーラーチムニーを通年で利用するという計画において、冬期の運用である陶片蓄熱システムの実測調査を行った結果を報告する。調査結果より、蓄熱運転は外部環境の影響を大きく受けるが、取出し運転は大きな影響は受けないことを確認した。蓄熱効率は約74%であった。顕熱交換器を通すことにより、外気の予熱が行われていることを確認したが、予熱効果の検証は未だ曖昧である。今後さらなる調査を重ね、より精緻な解析を行っていく。