第 5 章 熱負荷・電力負荷の変化が空調設備設計に与える影響の分析
5.3 シミュレーションによるコージェネレーションシステム導入の影響分析
5.3.3 比較熱源システムの設定
5.3.3 比較熱源システムの設定
b) 運転計画設定
表 5.3.4に熱源機器の運転計画を示す。年間を通じて冷水は機器効率の良いターボ冷凍機を優先 して運転する。空冷ヒートポンプは、夏期(6月~9月)は冷水専用運転で冬期(12月~3月)は 温水専用運転とする。中間期(4月、5月、10月、11月)はターボ冷凍機のみで冷熱負荷を賄えな いため、空冷ヒートポンプは冷水専用運転と温水専用運転の 2種とし、冷水専用運転の台数を温水 専用運転の台数より1台多くする。
表 5.3.4 熱源機器の運転計画
昼間(8-22時) 夜間(22-8時)
冷水優先順位 蒸気優先順位 冷水優先順位 蒸気優先順位 夏期
6-9月
1.ターボ冷凍機
2.空冷HP - 1.ターボ冷凍機
2.空冷HP -
冬期 12-3月
1.ターボ冷凍機
2.空冷HP 空冷HP ターボ冷凍機 空冷HP 中間期
4,5,10,11月
1.ターボ冷凍機
2.空冷HP 空冷HP 1.ターボ冷凍機
2.空冷HP 空冷HP
図 5.3.8 電気式モデルの機器選定方針
(2) ガス・電気式システムモデル
CGSモデルの効果を分析する上で、ガス・電気式熱源システムとの比較も重要である。そこで比 較熱源システムとして本研究におけるガス・電気式システムモデルは、CGSモデル熱源機器構成を ベースに、蒸気焚きジェネリンクを吸収冷凍機に変えたシステムをガス・電気式熱源システムとし た。
冷房負荷をターボ冷凍機と吸収冷凍機で賄い、暖房負荷をボイラで賄うシステム構成とする。図
5.3.9にガス・電気式システムモデルのシステム構成を示す。冷水の往きの温度は7℃、還りの温度
は14℃で温度差7℃とする。温熱の搬送は蒸気で行い、行きの圧力は0.785MPa、還りの温度は80℃ とする。冷却塔は個別冷却塔方式を採用する。
図 5.3.9 ガス・電気式システムモデルのシステム構成
a) 熱源機器選定方針
図 5.3.10に吸収冷凍機+電動冷凍機+ボイラの設計方針を示す。①に機器選定に用いる熱負荷 を示す。原則、CGSモデルと同様の種類の機器を用いる。まず②の吸収式冷凍機は、CGSモデル の蒸気焚ジェネリンクと同程度の容量のものを選定する。また蒸気焚ジェネリンクと同じ台数にす る。次に③のターボ冷凍機は吸収冷凍機の冷房能力と合わせて夏期最大冷熱負荷が賄えるように選 定する。次に④のボイラを冬期最大温熱(蒸気)負荷が賄えるように選定する。CGSモデルに対 してCGSの排蒸気分も必要となるため、ボイラはCGSモデルより台数が多くなる。
表 5.3.5に各熱源機器の台数をケース別で示す。
表 5.3.5 ケース別各熱源機器の台数
2009年度 2015年度
〔GE2台〕
2015年度
〔GE3台〕
吸収冷凍機 2基 2基 3基
小型ターボ冷凍機 2基 1基 2基 大型ターボ冷凍機 2基 2基 2基
小型ボイラ 4基 3基 3基
大型ボイラ 2基 2基 2基
b) 運転計画設定
運転計画の方針を表 5.3.6に示す。CGSモデルの運転計画を参考にし、吸収冷凍機を優先してす る。ターボ冷凍機は夏期(6-9月)では大型機を優先として運転する。その他の月では、小型機を 優先とする。ボイラは、冬期(12-3月)では大型機を優先として運転する。その他の月では、小 型機を優先とする。
表 5.3.6 熱源機器運転計画
昼間(8-22時) 夜間(22-8時)
冷水優先順位 蒸気優先順位 冷水優先順位 蒸気優先順位 夏期
6-9月
1.吸収冷凍機
2.ターボ冷凍機 ボイラ ターボ冷凍機 ボイラ
冬期 12-3月
1.吸収冷凍機
2.ターボ冷凍機 ボイラ ターボ冷凍機 ボイラ
中間期 4,5,10,11月
1.吸収冷凍機
2.ターボ冷凍機 ボイラ ターボ冷凍機 ボイラ
図 5.3.10 ガス・電気式システムモデルの機器選定方針
5.3.4 シミュレーション結果