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2017/09/26

TRNSYS18 新機能概要(8)快適性、顕熱回収

今回は新しく追加された快適性の計算と、顕熱回収の機能の紹介です。
快適性の計算は文中にもあるようにASHRAE Standard 55-2013、Appendix Gの説明です。(たぶんAppendix Gの一部をサポートしている)
給気計算では顕熱交換器に相当する機能がType56/TRNBuildで実装されています。日本だと潜熱分が気になりますが、簡易な計算としては良いかもです。

4.3.    拡張された快適性の計算

熱帯気候のような暖かい地域で室温と気流速度の上昇を考慮した快適性評価には、適応性のある快適性モデルが必要です。

TRNSYS 18では、ASHRAE Standard 55-2013、Appendix Gに記載されている標準有効温度(SET)を使用して、上昇気流速度による冷却効果を評価手法が実装されています。

この機能は、熱帯気候などの暖かい地域では、気温と上昇気流速度の快適性を評価するのに特に有効です。

SETは、関連する活動について標準化され着衣の被験者が、同じ熱ストレス(皮膚温度)および体温調節歪み(皮膚ぬれ率)を有する50%相対湿度における等温環境の等価空気温度として定義されます。皮膚の温度と皮膚ぬれ率の値は、人間生理学の2ノードモデルから導かれます。(Gagge et al。1971、1986)。

SETは、気温(Tair)、平均放射温度(MRT)、相対湿度(RH)平均上昇気流速度(v)、着衣量(clo)およびエネルギー代謝率(met)の6つの環境および身体のパラメーター から計算されます。

はじめに上昇気流速度の冷却効果を評価するために、最初に上記パラメーターおよび所与の気流速度についてSETを計算します。

第2ステップでは気流速度を静止空気(0.15m / s)に置き換え、調整された平均気温および平均放射温度を計算して、前のステップ(ANSI / ASHRAE 2015)と同じSETを得ます。調整された平均気温で、静止空気の気流速度と、上昇気流速度の予想平均温冷感申告(PMVeas)が計算されます。

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環境デザインと評価に有効にするため、この計算方法は在室者が制御可能なファンをシミュレーションするために実装されています。

ユーザーは最大4つの気流速度レベルを指定でき、PMVeas±0.5を達成するために必要な最低気流速度レベルが自動的に選択されます。これは環境条件と在室者の90%に相当します。

上昇気流速度オプションの切り換え機能がComfort typeへ追加されています。4つの気流速度レベルの内 一つ目の気流速度レベルはComfort typeで定義され、追加の3つはTRNBuild のPropertiesで定義されます。 SET、ならびに最適化された上昇気流速度レベル、および結果として生じる気流速度は、新しい出力(NType 123,131,132)で扱われます。


4.4.    統合された給気計算

TRNSYS 18では、Airnodeへの給気の前処理をモデル化するシンプルなモデルがTYPE 56に用意されています。
暖房、冷房、除湿及び加湿は、外気の状態を考慮した給気から計算されています。これにより、顕熱回収の計算が可能になります。

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熱交換器後の給気温度は、実効効率、環気温度、外気温 で計算されます。

ハンドリングユニットの方式によっては、熱交換器への着霜を避けるために霜付き防止システムを備えています。実装モデルでは、排気,が4℃以下に冷却されないと仮定しています。定義された換気量̇に対して、設定温度 へ加熱̇ℎ,、または冷却̇,するための顕熱が計算されます。

最大湿度と最低湿度( )はユーザーが設定する必要があります。屋外の湿度がこの範囲内にある場合、加湿または除湿のエネルギーは計算されません。それ以外では蒸発エンタルピーΔℎで計算されます。

除湿プロセスは3つのプロセスで処理されます。まず、露点温度まで冷却される顕熱部分と、水が凝縮する潜熱部分、両方のプロセスのエネルギーは̇,ℎにまとめられています。3つめは空気の再加熱̇ℎ,ℎです。

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