TRNSYSで床暖房シミュレーション

2025/07/29 TESS Lib ver 18に合わせて更新

ここ数日、急に気温が下がってきて寒くなってきました。（そろそろコタツが恋しい）

さて、今回は床暖房機能のご紹介です。

床暖房を扱う機能がTRNSYSにはいくつか用意されています。Type56の機能として組み込まれているものと、専用コンポーネントとしてTESS Libに用意されている物の2種類があります。

Type56 Active layer

Type56のConstruction type/Layerとして床暖房を扱います。通常、Layerは断熱材や木材、コンクリートなどの材料を設定します。Active Layerでは床暖で使用する温水の温度や流量、パイプの配置条件など、いわゆる温水式の床暖房を扱います。

Layerとして扱うので、床に限らず壁や天井などにも設定できます。この記事のタイトルは「床暖房」としていますが、水温は任意に設定できるので放射（輻射）冷房としても設定できます。

詳しくはドキュメント
Vol.05 Multizone Building Modeling with Type56 and TRNBuild,
5.2.4.5.1. DEFINITION OF A CONSTRUCTION WITH AN ACTIVE LAYERを参照。

シンプルな床暖房、冷房システムのコンポーネント。基本的に土間床を想定らしくType56から床面のQCOMO（室内から室外への熱の移動）の値を受け取って、Boundary Conditionとして戻しています。つまり、隣に部屋がある壁に設定することはできません。

サンプルも用意されているので、すでにTESS Libをお持ちの方は、以下のフォルダが参考になります。

C:\TRNSYS18\Tess Models\Examples\Ground Coupling Library\Simple Radiant Floor Example\Type653_Example_v2a.tpf

このモデルでは、床スラブ内の配管とスラブの熱伝導を3次元有限差分法で解析して、床下スラブ表面温度を算出します。建物との熱相互作用を反復的に解くことで、床面温度と熱流を高精度に評価することが可能です。

こちらもサンプルが用意されています。

C:\TRNSYS18\Tess Models\Examples\Ground Coupling Library\Detailed Radiant Floor Example\Type993_Example_v2a.tpf

以下の環境で動作を確認しています。