第 4 章 天井放射パネルの熱性能実験
4.2 実験概要
■天井放射パネル
図
4.2.1
に対象となる天井放射パネルを示す。天井放射パネルは,モジュール天井に対応するため,
5
枚で1
ユニットを形成しており,大きさは600
×1,800
である。パネル部はアル ミ製で,各パネル部の断面は曲面形状となっており,パネル上下面から放熱する。配管は内 外面をポリエチレンで被覆したアルミ三層管を用いている。60 0
1,800 A
A
[mm]
金属強化ポリエチレン管 内径
12.1mm,外径16.1mm
アルミ 厚さ1.2mm(
a
) 平面図(b)
A
-A
矢視図■実験室
実験は茨城県つくばみらい市に所在する研究施設で行なった。図
4.2.2
に実験室の平面図 と断面図を示す。実験室は5,000mm
×6,000mm
で室面積が30m
2である。実験室は建物の最 上階に位置し,上部は屋外,4
周囲は常時非空調室,下部は空調室に面している。東側の隣 室は屋外に面している。この実験室は室環境の試験用途であり,4
周囲は室に囲まれている が,東側と西側に窓を有する。この実験室に14
枚の天井放射パネルを設置した。■実験条件と測定項目
本実験では室中央部の放射パネル2枚にのみ送水を行い,冷房時と暖房時の測定を行った。
送水温度と送水流量は表
4.2.1
に示す送水温度と送水流量を組み合わせて測定した。解析 に用いた条件は冷房時82ケース,暖房時 106ケースである。実験中の熱供給は天井放射パネ
ルのみとし,室内温度は成り行きとした。また,暖房時は送水温度と室内環境温度の差が小 さい条件を測定するために,送水温度下限を18℃程度とした。
表
4.2.2
に測定項目,図4.2.3
に測定点を示す。測定は,送水温度と流量,空気温度,表面温度,表面熱流を
30
秒間隔で行った。さらに,赤外線サーモグラフィにより天井放射パネ ル直下からパネル表面温度分布を測定した。測定例として,図
4.2.4
に冷房時における時刻変動を示す。測定パターンは送水流量を一 定として送水温度を変更していき,送水条件や室環境が安定するまで送水条件を維持するこ とを基本とした。5,000
6, 00 0
N
対象放射パネル1 対象放射パネル2
図
4.2.2 天井放射パネル
(a) 平面図
冷房
2011/7~8
暖房2011/12~2012/2
温度[℃]流量[L/min]
温度[℃]
流量[L/min]
暖房 送水条件
18,20,22.5,25,27.5,30,32.5,35,37.5,40 0.5,1,1.5, 2,3,4 ,5 ,6, 7 ,8 ,10
実験年月 冷房
送水条件
16,17,18,19,20,21,22,23,24 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
実験対象 室中央放射パネル600×1,800×2枚2, 60 0 1, 05 0
6,000 [mm]
(b) 断面図
表
4.2.1
実験条件測定項目 測定機器 測定点 送水温度 測温抵抗体 Pt100 各放射パネル往還:4点 送水流量 電磁流量計 各放射パネル:2点 空気温度 サーミスタ温度計 室内:12点,天井内:6点
表面温度
T型熱電対
赤外線サーモ グラフィ室内壁:20点,床:9点,対象放射パネル:14点 天井板,非対象放射パネル:14点
天井内壁:12点,天井スラブ:9点 天井内梁,ダクト:3点
表面熱流 熱流計 室内壁:6点,床:1点,対象放射パネル:4点 天井板:1点,天井内壁:4点,天井スラブ:1点 表
4.2.2 測定項目
壁・床 図
4.2.3 測定点
5,000
6, 00 0 2, 60 0 1, 050
:表面温度
:空気温度
:熱流
834 1,666 1,666 834
42 5 87 5 87 5 42 5
(カーペット下)
東壁 南壁
西壁
北壁 天井板
扉 窓
窓 床
1, 50 0 1, 50 0 1, 50 0 1, 50 0
図
4.2.3(続き)
測定点(梁表面) (ダクト表面)
(ダクト表面)
天井スラブ・梁・ダクト 天井
FL+50 FL+500 FL+1,000 FL+1,500 FL+2,000 FL+2,500 FL+2,700 FL+3,100 FL+3,500
※天井面,非対称放射パネルの表面温度は 室内側と天井内側の2点を測定
空気温度断面 対象天井放射パネル断面
14 16 18 20 22 24 26 28
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
時刻 [h]
温度 [℃]
0 2 4 6 8 10 12 14
流量[
L/m in
]送水流量
送水往温度 送水還温度
パネル表面温度
空気温度(FL+1,000)
図
4.2.4 冷房時における時刻変動(送水流量 2L/min
時):表面温度
:空気温度
:熱流