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。本報では実建物における年間運用実績を元に、エネルギー消費構造と省エネ効果を解析した。空調負荷が設計時の想定よりも小さいが、年間の省エネ効果は予想に近い35%となった。一方で空調負荷が小さいために夏季も地中熱交換器を利用して冷房を行うことが可能となり、熱源から供給する熱量に占める地中熱の割合は予想を上回る46％となった。

太陽熱・地中熱を始めとする多様な再生可能エネルギーを利用して，冷暖房・給湯などの熱を供給する水ループ式のヒートポンプシステムを開発中である。本システムの実現性と運転性能を確認するために，今般小規模な試験建屋を建設し，天空熱源ヒートポンプ，水ループ配管，二重らせん地中熱交換器，用途別水熱源ヒートポンプなどの試作要素技術を用いた建築設備の構築を進めているので，その概要を紹介する。

省エネルギー意識の高まりにより、建築物の設備システムのエネルギー効率の向上は喫緊の課題となっている。その中で、空調システムにおいて水搬送系のエネルギー消費を削減するためには、局所的に分散ポンプを利用することが有望視されている。本報では、各制御方式のシステム特性の把握と特定位置における圧力損失をCFDで予測する。CFDシミュレーション結果と実験データを比較することで予測精度に関する検証を行う。

水熱源ヒートポンプシステムの年間効率向上のためには、年間を通じて熱源水温度を中温域に保つための冷却源・加熱源が必要である。加熱源としては太陽熱集熱器、空冷ヒートポンプチラー、ボイラ等を用いることができるが、いずれも採熱量の確保やシステム効率向上の観点からは課題がある。そこで本研究では、熱源水加熱用ヒートポンプとして、太陽熱と空気熱を利用する集熱専用天空熱源ヒートポンプシステムを開発した。本報では、実証フィールドにおいて冬期の集熱性能を検証した結果について報告する。

宮城県仙台市の住宅に垂直スパイラル型地中熱交換器を用いた地中熱ヒートポンプシステムを導入し、2016年1月から2017年3月まで実測を行った。その実測結果から以下の考察を行った。 ・暖冷房出力に対する熱源水温度と地中温度変化 ・住宅建物での地中熱交換器の性能と必要本数 ・GSHPの性能向上 ・GSHP導入による省エネ効果、コスト比較

地中熱利用熱回収ヒートポンプ(Heat Recovery Ground Source Heat Pump : HR-GSHP)システムの導入効果と設計手法、運用(制御)方法を確立し、HR-GSHPシステムを実現することを目的とする。本報(その1)では、まずHR-GSHPシステムの概要と特長を紹介する。次に、HR-GSHPシステムの特長の一つである、採放熱の繰り返しによる採放熱量の増大効果、ひいては地中熱交換器規模の削減効果をシミュレーションとフィールド試験により定量化を試みたので、その結果について報告する。

本報では、最適化手法を応用して、上記の間接熱回収効果と直接熱回収効果を最大限に活用できるHR-GSHPシステムの設計手法について紹介する。まず、最適化手法を応用したHR-GSHPシステムの設計の流れについて述べる。次に、最適化の手順を示す前段階として、最適化計算に適用可能なGSHPシステムの温度変化予測をモデル化する方法について示す。更には、最適化手法を用いたHR-GSHPシステムに接続されている各GSHP熱源機の負荷決定方法について説明する。

本報では、HR-GSHPシステム設計手法を用い、HR-GSHPシステムの導入対象となる施設に対してケーススタディを実施した。ケーススタディでは、地中熱交換器の長さを変更しつつ、任意に設定して、前報で紹介した最適化手法を用いてHR-GSHPシステムにおけるGSHP熱源機の熱負荷を決定した。さらに、GSHPシステム設計性能予測ツールを用いて、その熱負荷を計算条件として与えたシミュレーションを実施し、設計手法における制約条件などの各種パラメータについての考察を行った。

本報では実建物に導入した地中熱・太陽熱複合空調システムの実測結果を基にシステムシミュレーションを行い、実測結果と比較するとともに地中熱・太陽熱複合空調システムの省エネ性能について報告した。

著者らは、瀬戸内地方に多数賦存する農業用のため池や調整池、貯水地（以下、貯留水）を未利用エネルギーのひとつと捉え、ヒートポンプの熱源として熱交換器を介し間接的に利用するシステムを検討してきた。 本報では、CFD解析により、貯留水底部に放熱器を設置したときの夏季冷房時の水温分布と流れの検証をする。また、貯留水の容量や初期温度分布の違いが与える影響を評価するとともに、放熱器の設置方法や種類の違いから生じる熱的挙動、熱源温度の差を比較し、より効率の良い放熱方法について検討する。

アクティブクーリングモードおよびパッシブクーリングモードを併用した空調システムを有するモデルオフィスを対象に実測調査した。その結果、土壌への放熱量と地中熱交換器により得られる冷水の温度との関係を明らかにした。また、過加熱された場合でも、24時間放熱を停止すれば、冷水温度が回復することを示した。

　本研究では，樹脂繊維モルタルを基盤材とした薄型融雪路盤の開発と地中熱ヒートポンプシステムの利用を検討してきた。既報では，樹脂繊維モルタル薄型融雪路盤の融雪性能を検証するため，長野県信濃町の民間私有地駐車場での屋外融雪実験を報告した。しかし，2016年の実験では地中熱ヒートポンプが安定的に稼働した際の実験値が十分に得られなかった。 　このような背景のもと，安定的に地中熱ヒートポンプが稼働した際の各種データの蓄積を目的に，2017 年も実験を継続した。本報ではその結果を報告する。

地中熱道路融雪システムの簡易シミュレーション解析を行い、実測値と一致することを確認した。また、樹脂モルタル薄型路盤の融雪性能が従来型路盤よりも融雪性能が高いことや、融雪管の埋設形状により、放熱性能に差が生じる事を解析により明らかにした。

燃料電池システムの設置形態多様化に伴い、バックアップボイラを分離設置して、燃料電池セルユニットのみ集合住宅の共用廊下またはアルコーブに面したパイプシャフトに設置した場合を想定し、その際の排気滞留性状について知見を得ることを目的として実大モデル実験による呼吸域CO₂濃度の測定と排気可視化、CFD解析を行った。現状、燃料電池システムを共用廊下に設置する際に適用される基準より小さい開口面積1m²のケースでも呼吸域CO₂濃度が評価基準を満たした。

高温多湿であるミャンマーの経済都市ヤンゴンの気候・大気条件の下で空調熱源におけるヒートシンクの適切な方式を選定する手法に関して検討を行う。本報では、熱源システムの省エネ性に着目し、ヒートシンクの選定と熱源システムの省エネ性能との関係を検討した。また、ヒートシンクの簡易な選定手法の基礎的検討を行ったので、報告する。

SU病院は第一種エネルギー指定管理工場に指定されている事業所であり、エネルギー消費量の継続的な削減が課題である。既存建物の省エネルギー化には、現状の空調設備の効率的運用の必要がある。そのためにはコミッショニングが大変重要である。本研究は熱源機器の性能評価及び運用上の課題の抽出を目的とし、既存熱源設備についての分析を行った。

Logistic regression analysis was conducted to model the selection of HVAC systems in office, hotel, medical and retail facilities. For the analysis the DECC database was used. The analysis result showed that the building size, usage, and year of construction have a significant influence on the selection of HVAC systems.

我々は、天然メソポーラス材料でる稚内層珪質頁岩(WSS)を用いた吸着しヒートポンプの開発を行っている。本論文では、WSS粉末に塩化リチウムを担持させたものを吸着材として用いた。吸着材の水蒸気理論吸着量の評価のため、30℃と80℃の水蒸気吸着等温線を測定した。理論吸着量は0.37g/gと求まった。さらに冷熱能力評価のため、フィンチューブ間隙にこの吸着材を充填した熱交換器を準備した。吸着時間の増加とともにCOPは増加し、COPとSCPは0.44および0.433 kW/kgの値を示した。

著者らは，天然メソポーラス材料である稚内層珪質頁岩（以下，WSS）に塩化リチウム（LiCl）を担持させた材料を吸着材として用いた吸着式ヒートポンプ（Adsorption Heat Pump: AHP）の開発を3年前より進めている．第1報では1kW級AHPの試作を行ってきたが，本報ではLiCl-WSSを用いたAHPの実用化に向けて，10kW級AHPの性能予測を行うことを目的とする．

Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co., Ltd. And Chubu Electric Power Co., Inc. have jointly developed an absorption water chilling and water heating packages. This new appliance features a controlling method that can decrease half both consumed energy and the time needed to start-up of Chiller-Heater.

直接膨張方式（以下、直膨式）は間接膨張方式と比較してコストメリットが高く、広域かつ高精度の温度制御が要求される環境試験室への採用事例もある。その場合は直膨式にて過冷却したのち再熱・加湿を行うことで、精度保証を行うのが一般的である。再熱・加湿に要するエネルギーの削減を目的とし、冷媒温度を広域かつ高精度に制御できる直膨式装置について検討する。

次世代熱供給システムの一形態として、熱供給と需要家が連携したシステムの計画、運用により、高効率化を図るシステムの検討を行う。 本報では、熱供給と需要家の連携による高効率化を意図して、熱供給に冷温同時取出し型のヒートポンプを、需要家にデシカント空調と放射空調による潜熱顕熱分離空調を採用した実サイトにおける稼働実績を分析し、さらにエネルギーシミュレーションにより、導入効果の検証を行う。

本研究では、既成市街地における中小規模を含む建物を地域熱供給システムに加える方法の一つとして、建物個々に熱源設備を分散し、熱源水を配管で供給する『熱源水ネットワーク』と『パッケージ空調方式』の連携の検討を行う。

本報では、冬季・中間期における冷熱のエネルギー効率向上の手法として既設定速ターボ冷凍機の電動機盤を更新して、インバータ化改造を実施し、既存蓄熱槽システムとの組合わせ運用の一部見直も実施し運転によりエネルギー効率を向上させた実績を報告する。

本報では対象DHCの熱源システム全体の運用実態把握に着目した検討を行った。また対象DHCは2014年度よりプラント改修工事が行われたため、改修前後の性能検証を行った。対象としては下水システムと新設されたターボ冷凍機を含む熱源機の運用実態について把握を行った。

本報では、対象DHCの総合効率向上を目的として、設備更新が行われた対象プラントにおいて蓄熱槽の活用方法の検討を行い、シミュレーションにて効果の定量化をを図った。検討内容として、部分負荷特性の優れたインバータターボ冷凍機と蓄熱槽からの放熱運転との効率比較を行った。また、蓄熱槽活用による熱源機の増段抑制制御の検討を行い、シミュレーションにて、蓄熱槽によって熱源機の増段を抑制することで対象DHCの消費電力量を約3％削減できることを示した。

都市の未利用熱としてのコジェネレーションのインタークーラ排熱を熱源としたヒートポンプシステムの開発とその運転実績について報告する。

昨今、地域規模での環境負荷低減を図る地域冷暖房が注目されているが、これを計画する際には建物用途別負荷データが必須となる。そこで全国の地域冷暖房計画段階において用いる月別冷温水負荷原単位を、DECCデータの月別冷温水負荷実績値と月別平均外気温の相関性を利用し、業務施設、商業施設、医療施設、宿泊施設の4用途で整備した。また寒冷地の業務施設と医療施設で、需要家側の吸収式冷凍機へ温水供給するケースの原単位を別途作成した。

既存の地域冷暖房は真夏のピーク時の負荷を処理するために決定されて送水温度で年間運用されている。そのため、低負荷時において送水温度変更を行うことで熱源機の省エネルギー化の余地があるといえる。本研究では、西新宿地域冷暖房地区を対象に試算を行った。結果として、需要家側では送水温度10.0℃の時が最もエネルギー増加となり、1.21MWhのエネルギー増加となったが、プラント側では10.0℃の際に115.4MWhの省エネルギー化となり、地区全体では104.5MWhの省エネルギー化が見込まれた。

本研究では、隣接する2つの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。本報では、ケーススタディの結果に基づいて冷水及び温水の融通テーブルの検討を行った。提案したテーブルを適用した場合の効果を検証したところ、年間システムCOPは4.73％向上した。しかし、夏期の効率向上には至らず、今後はより細かな検討が必要である。

２つの地域冷暖房プラント間の熱融通の効率的な制御方法を明らかにすることが研究の目的であり、シミュレーションを構築しけんとうした。本報では、実際の負荷と予測値との差異と運転上の制約を考慮して、実際の運転における熱融通設定を検討した。

本研究では熱ルータを用いて効果的な熱融通を可能にするスマートヒートグリッド（SHG）を定義し、拡張性と多様性を持った熱融通システムを提案する。更に、既存地域冷暖房に近隣した既築建物を対象にSHGを用いて、エネルギー消費原単位の小さい熱を優先的に利用した熱融通をした場合の環境性（省エネ性）及び事業性に関し検討した。

中温冷水・低温温水など4つの熱媒温度，熱回収システム，4つの蓄熱槽から構成されるINVターボ冷凍機を主体としたLOBAS熱源システムの管理運用におけるチューニングを実施した3年目の運転実績の検証結果を報告する。

本報では、Tビルに構築した熱源最適運転支援システムの運用実績から要求熱量予測などの精度を評価した。また、最適運転パターンのチューニングについて述べ、期待される効果を示した。さらに、同様の熱源システムに対する運用最適化に活用できる事項と今後の展望について述べた。

酒田市庁舎におけるⅠ期工事完了後の冷房運転について、熱源システムの運転実績を収集分析した結果を示す。さらに、Ⅱ期工事完了後に予定している、熱源システム変更の概要を紹介する。

Optimization for cooling heat source system is a primary objective in an energy center that will be constructed in Naha-city, Okinawa lately. Enhancement of high efficiency on cooling heat source system at hot humid climate like Okinawa is important. Furthermore, we will make higher efficiency by adopting cutting edge equipment and reducing thorough auxiliary power.

隣接した既設建物間におけるエネルギー消費量を削減する方法の一つとして、熱版のスマートグリッドシステムであるサーマルグリッドシステムが提案され大阪の展示施設で実証試験が行われ、その省エネルギー効果を検証した。

推論エンジンを用いた熱源システムの運用最適化技術について，第2報として，2016年3月末から開始した実証試験の概要と結果について報告した。熱源設備の運用ノウハウを整理・体系化したルールベースと推論エンジンを組み合わせることで，冷却塔アプローチ温度を起点とした経時変化を伴う熱源システム全体の運転条件を，二次側室内状態と連携させて最適化できることを実証した。

地中熱・大気熱・太陽熱ハイブリッド熱源システムの運転挙動を検証した。夏期冷房時、冷水温度を上げるとヒートポンプCOPが向上したが、システムCOPは差が小さく、ポンプ・ファン可変制御による搬送動力低減が必要である。高負荷時には地中熱から冷却塔へ自動切替し、システムCOPは低下するが、地中温度が上昇回復した。冬期暖房時、地中熱と太陽熱を併用すると地中温度低下が抑制できた。太陽熱の有効利用のため、貯湯槽温度の高温維持が重要である。

熱源水ネットワークにおける制御方法はまだ確立されておらず、システム導入は難しい。現状の制御方法としては未利用源側の出口温度設定値を用いているが、システムで最適な温度とは言い難い。そこで本研究では、省エネルギー検討を実施する際に有効な制御手法の計算手順を提案する。その際、機器特性や制御方法（最適化制御や従来制御）について検討を行い、最適化制御が従来制御より有効であり、最適化制御の導入が困難な場合に用いる「月間最適設定値」についても提案する。

本報では“省エネルギー型大温度差水蓄熱･FCU－水･空気式空調システム”と“ビル用マルチ方式パッケージ空調システム”の省エネ性とランニングコストについてBESTとLCEMツールを用いて比較検討を行った。

大温度差蓄熱・ファンコイルユニット式水・空気システムの、ファンコイルユニット回りの制御ロジックについて考察し、その利用を前提として、同方式とビルマルチ空調方式の経済性比較を行うとともに、両方式の空調性能についての課題を補足して結論を導いた。

エネルギー自由化が進展する中、エネルギーシステムを検討する上で、電気、ガス、熱利用を総合的に考慮、最適なシステム構成や需要家サイドとエネルギー事業サイドへの損得を多角的に検討する必要性がある。その検討には、シミュレーションツールが不可欠である。 本報では、LCEMツールとENEPRO21に着目する。そして、2つのシミュレーションツールの機能性やアルゴリズムを比較検討した上で、同じモデルシステムに対するシミュレーション結果を比較し、ENEPRO21とLCEMツールのシミュレーション精度を確認する。

前報では、国土交通省官庁営繕部が開発に係わるLCEMツールと、ENEPRO21の機能性等を比較検討したうえで、モデル熱源システムに対するシミュレーション結果が同程度であることを確認した。本報では、ENEPRO21の実務的なシミュレーション精度を確認するために、実際の建物の複合熱源システム稼働の再現シミュレーションを行った結果を報告する。

本研究は、地中熱ヒートポンプの適正な設計を支援し、地中熱ヒートポンプの普及促進を図るための地中熱利用システムを含む空調熱源トータルシステムシミュレーションツールの開発を目的としている。本報では、研究開発の概要と、既往地中熱ヒートポンプ熱源機器調査、および既往地中熱交換器調査の結果を示す。

本報では、地中熱利用ヒートポンプシステムをシミュレーションできるツール開発を目指す。まず本報では地中熱利用ヒートポンプを対象に、ヒートポンプモジュールの開発を試行した。

本報告では、秋田県の某所に導入されている地中熱ヒートポンプシステムの運用時の計測データを分析して運転性能の評価を行った結果と、地中熱ヒートポンプビルマルチのオブジェクトを用いた際の計算結果の精度検証を行った結果について報告する。

本研究では、排熱投入型吸収冷凍機の排熱回収系統を冷房時に2系統とし、同時に投入することが可能な機器の利用による冷房システムの高効率化について、シミュレーションにより基礎的な検討を行った。シミュレーション結果の比較により熱源機器としての2温水回収排熱投入型吸収冷凍機、2温水回収排熱投入型吸収冷凍機を利用する冷房システムによる省エネルギーの可能性が確認された。

本論文は、コージェネレーションシステムの採用増加を背景に、夏期温熱需要の少ない事務所ビルを対象に、コージェネレーション排熱を排熱投入型吸収式冷温水機の再生器に、さらにデシカント空調機の再生コイルにカスケード利用する空調熱源システムを提案している。このシステムに適した室内温湿度条件や冷熱源の構成、省エネルギー効果の把握をシミュレーションによって分析している。

これまで都市域において利用が難しかった地下水の熱源利用について、地盤沈下影響を軽減する揚水-熱利用-還水を可能とする切替型熱源井の開発を進めており、その現状を報告する。