12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 一6.0 -8.0 -10.0 住H
〔00〕
田司
-12.0
10 9 8 7 6 経過時間[h)
5 4 3 2
。
-・-製氷体積(m3)
-←蓄熱量計(MJ)
円筒形立て型蓄熱槽130m 3内の温度経時変化想定
12.000
蓋EB
熱
亘Z
MJ ï園、
'---1
13.000 16.000
8.000
4.000 図6-4
40.0
30.0
20.0
10.0
〔のE〕惚送ゾ-hw倒
。 0.0
10 9 8 7 6 経過時間[h)
5 4 3 2
。
円筒形立て型蓄熱槽130m 3内の製氷体積と蓄熱量
図6-5
6. 1.7密度安定器の形状の検討
密度安定器部の詳細概要図を図6-6に示す . 密度安定器の形状は以下のように検討 を行う .
(1)関口部寸法
円筒形の 槽内径 3.8mφとすると 半径は1.9m で これより断熱材厚さ 50 阻 (0.05m) x 3ヶ所 を除い た有効寸法 を下部関口 ， 内壁・外壁間流路及び上部関口 の寸法 を等間隔として3等分することで ， 槽の右半分および左半分の部分の寸法
を求める.
(有効寸法の 3等分 ) - (1. 9m-0. 05m/ヶ所X3 ヶ所) ---:-3
=1. 75m---:-3主O.58m
よって， 開口部の各寸法と面積は以下のように示 される.
右半分の寸法 平面図での面積〔ぱJ (図 6-12) 上 部開口部 0.60m(600凹) 4.50m2(=(1.85m)2 Xπ-2.5m x 2.5m)
内壁・外壁流路 0.55m(550 mm) 4.07m2(=2.4m x 2.4m-1.3m x 1.3m)
下 部開口部 0.60m(600 mm) 1.44m2(=1.2m x 1.2m)
(2)通路部寸法
面積比 100
90 32
外壁と底板との聞の通路高さと ， 内壁と天板との問の通路高さの寸法は， この 部分での流速をO.lm/s以下となるように選定する.
なお ， 施工上より実機での通路高さの最小寸法はO.1m (100 mm) 以上とする.
表 6-5に通路高さの試算表を載せる. これより ， 外壁と底板との聞の通路高さ O.lm (100 mm) ， 内壁と天板との聞の通路高さ O.15m (150 mm)とする. 但し，
内壁と天板との間の通路の施工高さは， エア溜り部として50 mm を加えて0.2m (200阻)とした.
(3)外壁高さと内壁高さ
槽高2. Om H (2 ， 000 mm)に対し， 外壁高さ(h 1)を0.03m (30凹) 以上とする こと が望ましいので ， 今回は槽高が12.7m Hで、あることより ， 外壁高さ(h1)と内 壁高さ(h2) をどちらも0.2m (200凹)とする.
(外壁高さh1) = (内壁高さh2) = 12.7mHXO.03m 2.0mH キ0.19m =今0.2mH この場合の外壁と内壁の重り部分の高さはO.1m (100 mm)となる.
(a)断面図 s =1/40
。。すω ooh 。。ゅOOAU
L一一一一一一一一一一一一」一一一一一一一一一一一
ooh
(b) A-A s =1/40 図6-6 密度安定器部詳細図
表6-5 密度安定器部の通路高さと流速
外壁と底板との聞の通路高さ 内壁と天板との聞の通路高さ 項 目 記号 単位 全量氷-水 |全 量温水 全量氷-水 |全 量温水
放熱時 蓄熱時 放熱時 放熱時 蓄熱時 放熱時 蓄熱槽水量 Q m3 130 130
運転流量 V m3/h 53. 5 32. 3 32. 3 53. 5 32. 3 32.3
換水時間 to h/回 2.4 4. 0 4.0 2.4 4.0 4. 0
通 路 高 さ d-hl d-h2 立1 0.10 O. 15 通 路断面積 A]・A2 HI 2 0.88 (=0. 10 X 8.8) 0.72 (=0. 15 x 4.8) 流 速 U1・U3 m/s -0.0169 -0.0102 0.0102 -0.0206 -0.0125 0.0125 流入水温 T oc 10 50 40 10 50 40
初期水温 To oc 。 40 50 。 40 50
6.1.8蓄熱槽断熱厚さの検討
蓄熱槽の外断熱の目的は， 夏期の結露防止として外気温度350C， 相対湿度90010以下 で結露しない仕様とする. また， 放熱ロスの抑制では，蓄熱量の50/0以内に 放熱ロスを
抑えるようにする.
密度安定器部では，天板部では 500Cの温水とOOCの冷水 の熱移動の抑制と，底板と 内壁・外壁部では伝熱により密度安定器内の温度分布が乱されない仕様とする.
それぞれの運転モードごとの放熱ロス試算結果を表6-6 に示す.
表6-6 円筒立て型蓄熱槽 130m 3の放熱ロス試算
運 転 日間蓄 熱 量 部 位 断熱厚 放熱ロス量 モード
全 氷
温 水
.
氷同時
ーーーーーーーーーーーー
-種 別: [MJ/日〕
冷 熱: 13， 000
温 熱i 3， 100
冷 熱 1，900
。
計 5，000
槽 外断熱 槽外断熱
密度安定器天板:
槽内壁 (長さ1，000mm) 密度安定器底板:
言十 槽 外 断 熱:
密度安定器天板(
槽内壁 (長さ1，000醐) 密度安定器底板;
言十
[mmJ [MJ/日〕 蓄熱量に
対する割合
100 197 1. 50/0
100 197 6. 40/0
50 8 0.3%
50 33 1. 1 0/0
50
239 7.7%
100 。
50 8 0.40/0
50 33 1. 8%
50
41 2.2%
280 5.6%
6. 2蓄熱運転・放熱運転
事務所ビ、ルの温水・氷同時蓄熱システムのシーズンごとの蓄熱・放熱運転のスケジュ ール例を表6-7に示す.
1月'""'-'4月および11月・12月においては， 夜間に排熱回収ヒートポンプにより温水 と氷の同時蓄熱を行う. 昼間は暖房負荷に対しては温水蓄熱の放熱運転と空冷ヒートポ ンプチラーによる温水専用追掛運転を行い， 冷房負荷に対しては， 氷蓄熱の放熱運転を 行い， 不足の場合には排熱回収ヒートポンプによる冷水専用運転を行う. 今回計画した 中規模事務所ヒマルのこの期間の冷房負荷は夜間の氷蓄熱でほとんどまかなえる程度なの で， 昼間も排熱回収により温水・冷水同時取出しを行う機種は採用しなかった.
全量氷蓄熱の5月および 10月は夜間に全氷蓄熱を行い， 昼間はその放熱のみで対応
する. 6'""'-' 9月は， 夜間に全氷蓄熱を行い， 昼間の冷房負荷に対して氷の放熱運転と空
冷ヒートポンプチラーの冷水追掛運転にて行う.
代表的な運転ノミターンとして， 2月の運転ノミターンを図6-7に， 8月の運転ノミターン を図6-8に示す. なお， 図中R-lは排熱回収ヒートポンプ 80HPを， R-2とR-3は空冷ヒ ートポンプチラー80HPを表わす.
表6-7 蓄熱・放熱運転スケジュール表の例
i昼間:8時"'-'22時
j夜間:22時"'-'24時"'-'8時
: R-l:排熱回収ヒートポンプ 80HP :R-2:空冷ヒートポンプチラー 80HP
:R-3:空冷ヒートポンプチラー 80HP
，..・ーーー--- ー' ・・・・・ ・ー ー ・ ーーー ーーーーー ー ー ーーーーーーーー
月 空調運 転 運転 ス ケ ジュー ル概要
フ ロ ー
モ→転
一
2一夜 運二一
の一
R一
昼機下
ムー源一
1一
夜熱一
一一
;R一昼冷 房 蓄熱下部に氷
暖 房
蓄 熱槽上部に 排熱回収にて 温水蓄熱 昼間は温 水放 熱， 不 足 分は 2 ・3号機の温 水専用 追 掛運 転で対応.
/ 、
A
夜 間 に全氷 蓄〆 、
I 、
I 、
L � 熱し昼間は 放
〆 、
" 、
ι〆ー1 ，--、
熱のみ
1〈'
夜間 に全氷蓄熱を行う.
昼間は氷の放 冷
I � I H
氷í ì
タk 熱と熱源機の追掛を行う.{全量氷蓄熱】 冷 (ピークカット
冷房 冷 蓄 運転含む)
水
!
熱 水 夜 間負荷は氷、、_.， の一部放熱で
対応する.
-夜間に全氷蓄熱 し， 昼間は放熱 ャ、ーl L •• ， ー
、
，
、 ，
のみ
、 ，
、 ，
，/
蓄 熱槽上部に 蓄熱槽下部に
氷蓄熱 排 熱 回 収にて {温水・氷 :…込i 1且
昼間は氷の放 温水蓄熱 同時蓄熱] 7]( 水 熱， 不足分は1 昼間は温 水放 12 I 暖房+冷房 71< ig_ ilil
号 機の冷水専 熱，不足分は2・
u �j
可。水 て。水 用追掛運転 3号機の追掛1
昼間は氷の放 熱を行う.
不 足 分は 1号 機の冷水専用 追 掛運 転 で 対 応.
善 努L
=，、、、
【温水・氷 同時蓄熱]
暖房
νムf甘