JP2013083147A - Method for controlling room temperature by using latent heat storage material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a room temperature control method using a latent heat storage material.
家屋における室内温度は、主に暖房設備や冷房設備によって調整されているが、近年、上記暖房設備等の消費電力を低減することが強く要請されている。そこで、潜熱蓄熱材を家屋の天井や床に配設して室内温度の変化を緩和することが知られている。 Although the indoor temperature in a house is mainly adjusted by a heating facility or a cooling facility, in recent years, there has been a strong demand for reducing power consumption of the heating facility. Thus, it is known to arrange a latent heat storage material on the ceiling or floor of a house to mitigate changes in room temperature.
ここで、「潜熱蓄熱材」は、ＰＣＭ(Phase Change Material)とも呼ばれ、物質が固相
と液相との間で相変化する際の潜熱を利用した蓄熱材である。すなわち、固相の潜熱蓄熱材の温度が上昇して当該潜熱蓄熱材の融点に達すると、潜熱蓄熱材は融解して融解熱を外部から吸収する。一方、液相の潜熱蓄熱材の温度が低下して当該潜熱蓄熱材の凝固点に達すると、潜熱蓄熱材は凝固して凝固熱を外部に放出する。なお、一般に、融点と凝固点とは互いに一致するので、以下では、「融点」の用語を用いて説明する。
Here, the “latent heat storage material” is also referred to as PCM (Phase Change Material), and is a heat storage material that uses latent heat when a substance undergoes a phase change between a solid phase and a liquid phase. That is, when the temperature of the solid-phase latent heat storage material rises and reaches the melting point of the latent heat storage material, the latent heat storage material melts and absorbs heat of fusion from the outside. On the other hand, when the temperature of the liquid-phase latent heat storage material decreases and reaches the freezing point of the latent heat storage material, the latent heat storage material solidifies and releases solidification heat to the outside. In general, since the melting point and the freezing point coincide with each other, the term “melting point” will be used below.
通常、夏期における室内温度の制御に用いられる潜熱蓄熱材の融点は、冷房設備による目標室内温度よりも低い温度に設定されている。そして、夏期の夜間に室温が低下したときには、液相の潜熱蓄熱材が凝固熱を室内に放出しつつ固相となる。その後、夏期の昼間において、室温が上昇して固相の潜熱蓄熱材が液相に相変化している間には、潜熱蓄熱材が融解熱を室内から吸収するため、室内温度の上昇が抑えられる。 Usually, the melting point of the latent heat storage material used for controlling the indoor temperature in summer is set to a temperature lower than the target indoor temperature by the cooling equipment. When the room temperature drops at night in summer, the liquid phase latent heat storage material becomes a solid phase while releasing solidification heat into the room. After that, during the summer daytime, while the room temperature rises and the solid phase latent heat storage material changes to the liquid phase, the latent heat storage material absorbs the heat of fusion from the room, so the rise in room temperature is suppressed. It is done.
また、通常、冬期における室内温度の制御に用いられる潜熱蓄熱材の融点は、暖房設備による目標室内温度よりも高い温度に設定されている。そして、冬期の昼間に室温が上昇したときには、固相の潜熱蓄熱材が融解熱を室内から吸収しつつ液相となる。その後、冬期の夜間において、室温が低下して液相の潜熱蓄熱材が固相に相変化している間には、潜熱蓄熱材が凝固熱を室内に放出するため、室内温度の低下が抑えられる。 In general, the melting point of the latent heat storage material used for controlling the indoor temperature in winter is set to a temperature higher than the target indoor temperature by the heating facility. When the room temperature rises during the daytime in winter, the solid phase latent heat storage material becomes a liquid phase while absorbing heat of fusion from the room. After that, during the winter night, while the room temperature is decreasing and the liquid phase latent heat storage material is changing to a solid phase, the latent heat storage material releases the solidification heat into the room, so the decrease in the room temperature is suppressed. It is done.
このように、潜熱蓄熱材を家屋に配設することによって、室内温度の変化が緩和されるため、冷暖房負荷を低下させることが可能になる。 As described above, by arranging the latent heat storage material in the house, the change in the indoor temperature is alleviated, so that the cooling / heating load can be reduced.
ここで、特許文献１には、床に配設した潜熱蓄熱材の融点を、天井に配設した潜熱蓄熱材の融点よりも低いものとすることにより、１年を通じて室空間の温度変化を緩和して、冷暖房負荷を低減しようすることが開示されている。 Here, in Patent Document 1, the melting point of the latent heat storage material disposed on the floor is lower than the melting point of the latent heat storage material disposed on the ceiling, thereby alleviating temperature changes in the room space throughout the year. Thus, it has been disclosed to reduce the air conditioning load.
また、一般に、比較的安価な夜間電力によって夜間に潜熱蓄熱材を積極的に蓄熱し、その蓄熱されたエネルギーを昼間に利用することも知られている。これらのように、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を制御する場合には、その室内温度を制御する時間帯以外において何らかの方法により温熱又は冷熱を潜熱蓄熱材に蓄熱し、室内温度を制御する時間帯において潜熱蓄熱材に蓄熱された温熱又は冷熱を利用するようにしている。 In general, it is also known that a latent heat storage material is positively stored at night with relatively inexpensive nighttime power and the stored energy is used in the daytime. As described above, when the room temperature is controlled using the latent heat storage material, the time for storing the heat or cold in the latent heat storage material by some method other than the time zone for controlling the room temperature and controlling the room temperature. The hot or cold energy stored in the latent heat storage material is used in the belt.
ところが、上記従来のように、例えば夏期に用いる潜熱蓄熱材の融点が冷房による目標
室内温度よりも低い場合には、冷房運転当初において、室内の設定温度よりも低い温度で冷房運転を行わない限り、冷房運転による潜熱蓄熱材の固相への変化は起こらず、当該潜熱蓄熱材に冷熱を蓄熱することができないため、冷房負荷を低減することができない。
However, as in the conventional case, for example, when the melting point of the latent heat storage material used in summer is lower than the target indoor temperature by cooling, unless the cooling operation is performed at a temperature lower than the set temperature in the room at the beginning of the cooling operation. In addition, since the latent heat storage material does not change to the solid phase due to the cooling operation, and the cold heat cannot be stored in the latent heat storage material, the cooling load cannot be reduced.
一方、上記従来のように、冬期に用いる潜熱蓄熱材の融点が暖房による目標室内温度よりも高い場合には、暖房運転当初において、
室内の設定温度よりも高い温度で暖房運転を行わない限り、暖房運転による潜熱蓄熱材の液相への変化は起こらず、当該潜熱蓄熱材に温熱を蓄熱することができないため、暖房負荷を低減することができない。
On the other hand, when the melting point of the latent heat storage material used in winter is higher than the target indoor temperature by heating as in the conventional case, at the beginning of heating operation,
Unless heating operation is performed at a temperature higher than the indoor set temperature, the latent heat storage material does not change to the liquid phase due to heating operation, and heat cannot be stored in the latent heat storage material, reducing the heating load. Can not do it.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、冷房機器又は暖房機器の運転効率を可及的に高めることにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to make the operating efficiency of a cooling device or a heating device as possible while appropriately controlling the room temperature using a latent heat storage material. There is to enhance it.
上記の目的を達成するために、第１の発明は、潜熱蓄熱材を有する天井部を備え、所定の設定範囲内の目標室内温度に室内温度を近付けるように室内を冷房する冷房機器が設けられた家屋において、上記潜熱蓄熱材を用いて上記家屋の室内温度を制御する方法を対象としている。そして、上記潜熱蓄熱材の融点は、上記目標室内温度よりも高い。 In order to achieve the above object, the first invention is provided with a cooling device that includes a ceiling portion having a latent heat storage material and that cools the room so that the room temperature approaches the target room temperature within a predetermined setting range. The method for controlling the indoor temperature of the house using the latent heat storage material is used. The melting point of the latent heat storage material is higher than the target indoor temperature.
この第１の発明では、潜熱蓄熱材の融点が冷房機器による目標室内温度よりも高いので、冷房運転当初において、その融点が比較的高い潜熱蓄熱材が固相に変化するために大きな冷房能力を要しない。しかも、潜熱蓄熱材の融点が冷房機器による目標室内温度よりも高いので、固相の潜熱蓄熱材から冷熱を室内に供給し、冷房負荷を低減することが可能になる。よって、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、冷房機器の運転効率を高めることが可能になる。 In the first invention, since the melting point of the latent heat storage material is higher than the target indoor temperature by the cooling device, the latent heat storage material having a relatively high melting point changes to a solid phase at the beginning of the cooling operation, so that a large cooling capacity is obtained. I don't need it. In addition, since the melting point of the latent heat storage material is higher than the target indoor temperature of the cooling device, it is possible to supply cooling from the solid phase latent heat storage material into the room and reduce the cooling load. Therefore, it becomes possible to improve the operating efficiency of the cooling device while suitably controlling the room temperature using the latent heat storage material.
第２の発明は、潜熱蓄熱材を有する床部を備え、所定の設定範囲内の目標室内温度に室内温度を近付けるように室内を暖房する暖房機器が設けられた家屋において、上記潜熱蓄熱材を用いて上記家屋の室内温度を制御する方法を対象としている。そして、上記潜熱蓄熱材の融点は、上記目標室内温度よりも低い。 2nd invention is equipped with the floor which has a latent-heat storage material, and the house provided with the heating equipment which heats a room | chamber interior so that a room temperature may be brought close to the target indoor temperature in a predetermined setting range, The said latent-heat storage material is It is intended to use and control the indoor temperature of the house. The melting point of the latent heat storage material is lower than the target indoor temperature.
この第２の発明では、潜熱蓄熱材の融点が暖房機器による目標室内温度よりも低いので、暖房運転当初において、その融点が比較的低い潜熱蓄熱材が液相に変化するために大きな暖房能力を要しない。しかも、潜熱蓄熱材の融点が暖房機器による目標室内温度よりも低いので、液相の潜熱蓄熱材から温熱を室内に供給し、暖房負荷を低減することが可能になる。よって、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、暖房機器の運転効率を高めることが可能になる。 In the second aspect of the invention, since the melting point of the latent heat storage material is lower than the target indoor temperature by the heating device, the latent heat storage material having a relatively low melting point changes to a liquid phase at the beginning of the heating operation, so that a large heating capacity is obtained. I don't need it. In addition, since the melting point of the latent heat storage material is lower than the target indoor temperature by the heating device, it is possible to supply warm heat from the liquid phase latent heat storage material into the room and reduce the heating load. Therefore, it becomes possible to improve the operating efficiency of the heating equipment while suitably controlling the room temperature using the latent heat storage material.
第３の発明は、上記第１の発明において、上記目標室内温度は、２６℃以上且つ２８℃以下であり、上記潜熱蓄熱材の融点は、２８℃よりも大きく且つ３０℃以下であることを特徴とする。 According to a third invention, in the first invention, the target indoor temperature is 26 ° C. or higher and 28 ° C. or lower, and the melting point of the latent heat storage material is higher than 28 ° C. and 30 ° C. or lower. Features.
この第３の発明では、夏期に適した目標室内温度の下で、冷房機器の運転効率が好適に高められることとなる。 In the third aspect of the invention, the operating efficiency of the cooling device is suitably increased under the target indoor temperature suitable for summer.
第４の発明は、上記第２の発明において、上記目標室内温度は、２０℃以上且つ２２℃以下であり、上記潜熱蓄熱材の融点は、１８℃以上且つ２０℃未満であることを特徴とする。 A fourth invention is characterized in that, in the second invention, the target indoor temperature is 20 ° C. or more and 22 ° C. or less, and the melting point of the latent heat storage material is 18 ° C. or more and less than 20 ° C. To do.
この第４の発明では、冬期に適した目標室内温度の下で、暖房機器の運転効率が好適に高められることとなる。 In this 4th invention, the operating efficiency of heating equipment will be raised suitably under the target room temperature suitable for winter.
第１の発明によると、天井部が有する潜熱蓄熱材の融点を、冷房機器による目標室内温度よりも高くすることにより、冷房運転当初において潜熱蓄熱材が固相に変化するために大きな冷房能力が必要とならず、固相の潜熱蓄熱材から冷熱を室内に供給して冷房負荷を低減できるため、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、冷房機器の運転効率を高めることができる。 According to 1st invention, since the latent heat storage material changes into a solid phase at the beginning of cooling operation by making the melting point of the latent heat storage material of the ceiling part higher than the target indoor temperature by the cooling device, a large cooling capacity is obtained. It is not necessary, and cooling load can be reduced by supplying cold heat from the solid-phase latent heat storage material into the room, so that the operating temperature of the cooling equipment can be improved while suitably controlling the room temperature using the latent heat storage material. it can.
第２の発明によると、床部が有する潜熱蓄熱材の融点を、暖房機器による目標室内温度よりも低くすることにより、暖房運転当初において潜熱蓄熱材が液相に変化するために大きな暖房能力が必要とならず、液相の潜熱蓄熱材から温熱を室内に供給して暖房負荷を低減できるため、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、暖房機器の運転効率を高めることができる。 According to the second aspect of the invention, the latent heat storage material of the floor has a melting point lower than the target indoor temperature by the heating device, so that the latent heat storage material changes to a liquid phase at the beginning of the heating operation, so that a large heating capacity is obtained. It is not necessary, and it is possible to reduce the heating load by supplying heat from the liquid phase latent heat storage material to the room, so it is possible to improve the operating efficiency of the heating equipment while suitably controlling the room temperature using the latent heat storage material it can.
第３の発明によると、目標室内温度を２６℃以上且つ２８℃以下とし、潜熱蓄熱材の融点を２８℃よりも大きく且つ３０℃以下とすることにより、夏期に適した目標室内温度の下で、冷房機器の運転効率を好適に高めることができる。 According to the third aspect of the invention, the target room temperature is set to 26 ° C. or more and 28 ° C. or less, and the melting point of the latent heat storage material is set to be higher than 28 ° C. and 30 ° C. or less. The operating efficiency of the cooling device can be preferably increased.
第４の発明によると、目標室内温度を２０℃以上且つ２２℃以下とし、潜熱蓄熱材の融点を１８℃以上且つ２０℃未満とすることにより、冬期に適した目標室内温度の下で、暖房機器の運転効率を好適に高めることができる。 According to the fourth invention, the target room temperature is set to 20 ° C. or more and 22 ° C. or less, and the melting point of the latent heat storage material is set to 18 ° C. or more and less than 20 ° C., thereby heating under the target room temperature suitable for winter. The operating efficiency of the device can be preferably increased.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.
《発明の実施形態１》
図１〜図５は、本発明の実施形態１を示している。
Embodiment 1 of the Invention
1 to 5 show Embodiment 1 of the present invention.
図１は、本実施形態における室内温度が制御される家屋１０を示す斜視図である。図２は、天井部１２の構造を示す断面図である。図３は、床部１４の構造を示す断面図である。図４は、壁部１６の構造を示す断面図である。図５は、夏期及び冬期におけるＰＣＭ融点と目標室内温度とを示す表である。
FIG. 1 is a perspective view showing a
家屋１０は、図１に示すように、天井部１２と、床部１４と、壁部１６とを備えており、これらで囲まれて室内空間Ａが構成されている。また、天井部１２の上部には屋根１７が設けられており、天井部１２と屋根１７との間には小屋裏空間Ｂが形成されている。さらに、室内空間Ａと地面との間には床下空間Ｃが形成されている。そして、家屋１０は、新省エネルギー基準（IV地域）に相当する断熱性能を有している。
As shown in FIG. 1, the
また、家屋１０には、冷房運転及び暖房運転を行うように構成された空調装置５が壁部１６に設けられている。すなわち、空調装置５は冷房機器であり暖房機器でもある。空調装置５は、例えば、冷房能力が２．８ｋＷであって暖房能力が４．０ｋＷである。また、空調装置５のＣＯＰは、例えば、冷房が５．７７であって暖房が６．０２である。
In addition, the
天井部１２は、図２に示すように、室内空間Ａ側から順に、天井用建材１８、石膏ボード２０、蓄熱部２５及び住宅用グラスウール断熱材（ＧＷ１０Ｋ）２４を積層することによって形成されている。
As shown in FIG. 2, the
天井用建材１８は、例えば、インシュレーションボード、ロックウールボード、又は火山性ガラス質複層板等の有機材料や無機材料からなる成型板によって構成されている。また、住宅用グラスウール断熱材２４の厚みは例えば１００ｍｍである。
The
蓄熱部２５は、例えばノルマルパラフィン及びエラストマーが混合された潜熱蓄熱材と、その潜熱蓄熱材を収容する容器であるアルミパックとを有している。そして、複数の蓄熱部２５が石膏ボード２０と住宅用グラスウール断熱材２４との間に敷き詰められている。
The
このとき、ノルマルパラフィンとしては、例えば冷房運転を想定し、室内温度設定を２６℃〜２８℃とする場合、２８℃〜３０℃程度の温度帯が融点である潜熱蓄熱材（例えばノルマルオクタデカン）が好適に用いられる。また、この場合、エラストマーとしては、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等）が好適に用いられる。そして、ノルマルパラフィン７０〜９０重量％と熱可塑性エラストマー１０〜３０重量％とを均一混合した潜熱蓄熱材が好適に使用される。 At this time, as normal paraffin, for example, assuming a cooling operation and setting the room temperature to 26 ° C. to 28 ° C., a latent heat storage material (for example, normal octadecane) having a melting point in the temperature range of about 28 ° C. to 30 ° C. is used. Preferably used. In this case, a thermoplastic elastomer (for example, a styrene elastomer, an olefin elastomer, etc.) is preferably used as the elastomer. And the latent heat storage material which mixed 70-90 weight% of normal paraffin and 10-30 weight% of thermoplastic elastomers uniformly is used suitably.
この場合、ノルマルパラフィンと熱可塑性エラストマーとは混合割合で融点が変わるものではなく、ノルマルパラフィンは潜熱蓄熱材として、熱可塑性エラストマーはノルマルパラフィンの流動性をなくし、弾性体を構成する目的で添加されている。 In this case, normal paraffin and thermoplastic elastomer do not change in melting point depending on the mixing ratio, normal paraffin is used as a latent heat storage material, and thermoplastic elastomer is added for the purpose of eliminating the fluidity of normal paraffin and constituting an elastic body. ing.
床部１４は、図３に示すように、室内空間Ａ側から順に、フローリング材２６、合板２８、蓄熱部２７及び住宅用グラスウール断熱材（ＧＷ１０Ｋ）３２が積層されることによって形成されている。住宅用グラスウール断熱材３２の厚みは例えば５０ｍｍである。
As shown in FIG. 3, the
蓄熱部２７は、天井部１２に用いた蓄熱部２５と同様の構成を有し、例えばノルマルパラフィン及びエラストマーが混合された潜熱蓄熱材と、その潜熱蓄熱材を収容する容器であるアルミパックとを備えている。
The
このとき、ノルマルパラフィンとしては、例えば暖房運転を想定し、室内温度設定を１８℃〜２０℃とする場合、２０℃〜２２℃程度の温度帯が融点である潜熱蓄熱材（例えばノルマルヘプタデカン）が好適に用いられる。また、この場合、エラストマーとしては、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等）が好適に用いられる。そして、ノルマルパラフィン７０〜９０重量％と熱可塑性エラストマー１０〜３０重量％とを均一混合した潜熱蓄熱材が好適に使用される。 At this time, as the normal paraffin, for example, assuming a heating operation and setting the indoor temperature to 18 ° C. to 20 ° C., a latent heat storage material (for example, normal heptadecane) having a melting point in the temperature range of about 20 ° C. to 22 ° C. Are preferably used. In this case, a thermoplastic elastomer (for example, a styrene elastomer, an olefin elastomer, etc.) is preferably used as the elastomer. And the latent heat storage material which mixed 70-90 weight% of normal paraffin and 10-30 weight% of thermoplastic elastomers uniformly is used suitably.
壁部１６は、図４に示すように、室内空間Ａ側から順に、壁用建材３４、石膏ボード３６、防湿シート３８、住宅用グラスウール断熱材４０、火山性ガラス複層板４２、透湿防水シート４４、通気層４６及び窯業系サイディング４８が積層されることによって形成されている。窯業系サイディング４８は、セメント質と繊維質を主な原料にして、板状に形成したものである。住宅用グラスウール断熱材４０の厚みは例えば１００ｍｍである。
As shown in FIG. 4, the
また、床部１４は、例えば３．６４ｍ×４．５５ｍの略長方形であり、面積が１６．６ｍ２である。そして、天井高さが例えば２．４ｍである。また、室内の換気は、第１種換気によって０．５回／ｈで行われる。さらに、家屋１０の開口部における熱貫流率は、４．６５Ｗ／ｍ２Ｋである。なお、家屋１０の東側及び西側の外壁には、遮熱シートが設けられており、日射による熱を遮蔽するようになっている。
Moreover, the
−室内温度の制御方法−
次に、上記家屋１０における室内温度の制御方法について説明する。
-Control method of room temperature-
Next, a method for controlling the room temperature in the
本実施形態における潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法は、空調装置５と潜熱蓄熱材を有する蓄熱部２５，２７とによって、家屋１０の室内温度を制御する方法である。
The indoor temperature control method using the latent heat storage material in the present embodiment is a method of controlling the indoor temperature of the
空調装置５は、インバータ制御を行う制御部（不図示）を有しており、所定の設定範囲内の目標室内温度に室内温度を近付けるように室内を冷房又は暖房するように構成されている。
The
空調装置５が夏期に冷房運転するときには、図５における表の上段に示すように、目標室内温度が２６℃以上且つ２８℃以下に設定される。これに対し、天井部１２の蓄熱部２５が有している潜熱蓄熱材の融点は、冷房運転時における目標室内温度よりも高くなっている。この蓄熱部２５における潜熱蓄熱材の融点は、例えば２８℃よりも大きく且つ３０℃以下になっている。
When the
そして、空調装置５により冷房運転が開始されると、空調装置５はその運転当初に強運転状態となり、空調装置５の給気風量や室内温度が比較的大きく変動する。また、天井部１２の蓄熱部２５において液相となっている潜熱蓄熱材は、固相に変化していく。その後、潜熱蓄熱材が固相となった蓄熱部２５から冷熱が室内に供給されることにより、冷房負荷が低下する。その結果、強運転状態であった空調装置５は絞り運転状態となり、空調装置５による給気風量は大きい状態である一方、室内の温度変化は小さくなる。こうして、効率のよい冷房運転が行われることとなる。
When the cooling operation is started by the
一方、空調装置５が冬期に暖房運転するときには、図５における表の下段に示すように、目標室内温度が２０℃以上且つ２２℃以下に設定される。これに対し、床部１４の蓄熱部２７が有している潜熱蓄熱材の融点は、暖房運転時における目標室内温度よりも低くなっている。この蓄熱部２７における潜熱蓄熱材の融点は、例えば１８℃以上且つ２０℃未満になっている。
On the other hand, when the
そして、空調装置５により暖房運転が開始されると、空調装置５はその運転当初に強運転状態となり、空調装置５の給気風量や室内温度が比較的大きく変動する。また、床部１４の蓄熱部２７において固相となっている潜熱蓄熱材は、液相に変化していく。その後、潜熱蓄熱材が液相となった蓄熱部２７から温熱が室内に供給されることにより、暖房負荷が低下する。その結果、強運転状態であった空調装置５は絞り運転状態となり、空調装置５による給気風量は大きい状態である一方、室内の温度変化は小さくなる。こうして、効率のよい暖房運転が行われることとなる。
And when heating operation is started by the
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、天井部１２の蓄熱部２５における潜熱蓄熱材の融点が冷房運転時の目標室内温度よりも高いので、冷房運転当初において、液相の潜熱蓄熱材を比較的小さな冷房能力によって固相に変化させることができる。しかも、潜熱蓄熱材の融点が空調装置５の冷房運転時における目標室内温度よりも高いので、蓄熱部２５における固相の潜熱蓄熱材から冷熱を室内に供給し、冷房負荷を低減することができる。よって、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、冷房運転する空調装置５の運転効率を高めることができる。
-Effect of Embodiment 1-
Therefore, according to the first embodiment, since the melting point of the latent heat storage material in the
さらに、床部１４の蓄熱部２７における潜熱蓄熱材の融点が暖房運転時の目標室内温度よりも低いので、暖房運転当初において、固相の潜熱蓄熱材を比較的小さな暖房能力によって液相に変化させることができる。しかも、潜熱蓄熱材の融点が空調装置５の暖房運転時における目標室内温度よりも低いので、蓄熱部２７における液相の潜熱蓄熱材から温熱を室内に供給し、暖房負荷を低減することができる。よって、潜熱蓄熱材を用いて室内温度を好適に制御しつつ、暖房機器の運転効率を高めることができる。
Furthermore, since the melting point of the latent heat storage material in the
《その他の実施形態》
上記実施形態１において、天井部１２及び床部１４だけでなく、壁部１６にも蓄熱部を設けるようにしてもよい。例えば、年平均気温が比較的低い地域に家屋１０が建てられているときには、壁部１６に設ける蓄熱部を床部１４の蓄熱部２７と同じ構成とすることが好ましい。そのことにより、効率良く暖房運転を行うことができる。
<< Other Embodiments >>
In the first embodiment, not only the
一方、年平均気温が比較的高い地域に家屋１０が建てられているときには、壁部１６に設ける蓄熱部を天井部１２の蓄熱部２５と同じ構成とすることが好ましい。
On the other hand, when the
また、いずれにも属さない地域においては、天井部１２の蓄熱部２５と、床部１４の蓄熱部２７とを、均等又は所定の割合で壁下地や壁仕上げ材等として設けてもよい。
Moreover, in the area which does not belong to any, you may provide the
それらのことにより、効率良く冷房運転を行うことができる。 By these things, cooling operation can be performed efficiently.
次に、具体的に実施した例について説明する。 Next, a specific example will be described.
上記実施形態１で説明した天井部１２、床部１４及び壁部１６を有し、その天井部１２に蓄熱部２５が設けられた家屋（この実施例では「西棟（PCM）」と称する）に対して、空調装置５で室内空間Ａを冷房したときの冷房ＣＯＰについて求めた。また、比較のために、天井部１２に蓄熱部２５が設けられていないが、その他の構造は同じである家屋（この実施例では「東棟（Blank）」と称する）に対しても、同様の冷房ＣＯＰについて求めた。
A house having the
ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）は、成績係数と呼ばれるもので、電力１ｋｗを使って得られる冷房効果を示す指標であり、このＣＯＰの値が大きいほど冷房運転時の消費電力が少なくなり、省エネ性能が優れることになる。 COP (Coefficient Of Performance) is a coefficient of performance, and is an index indicating the cooling effect obtained by using 1 kW of power. The larger the COP value, the less the power consumption during cooling operation, and the energy saving performance. It will be excellent.
測定を行った季節は夏期を、また時間帯は０８：００〜１８：００をそれぞれ想定し、空調装置５による室内温度設定は２４℃とした。また、蓄熱部２５の潜熱蓄熱材として、融点２６〜２８℃のものを用いた。
The measurement season was assumed to be summer, and the time zone was assumed to be 08:00:00 to 18:00, and the indoor temperature setting by the
以上の結果を図６〜図８に示す。この図６〜図８を含めた結果を考察すると、図６に示すように、室内温度は西棟（PCM）と東棟（Blank）とも同程度である。 The above results are shown in FIGS. Considering the results including FIG. 6 to FIG. 8, as shown in FIG. 6, the room temperature is about the same in both the West Building (PCM) and the East Building (Blank).
また、蓄熱部２５が設けられている西棟（PCM）は、東棟（Blank）に比べて冷房負荷が大きくなっていた。これは、潜熱蓄熱材を凝固させるために負荷が大きくなっていると判断できる。また、消費電力量については、西棟（PCM）と東棟（Blank）との間に殆ど差異がなかった。そして、図８に示すＣＯＰを見れば、西棟（PCM）が東棟（Blank）に比べて全般的に高く、空調装置の運転効率が非常に良くなっている。
Moreover, the cooling load was large in the west building (PCM) in which the
このことから、潜熱蓄熱材を施工することで、建物の冷房負荷（暖房負荷）が大きくなるものの、空調装置の運転効率が向上するために、消費電力としては同程度になっている。 From this, although the cooling load (heating load) of a building becomes large by constructing a latent heat storage material, since the operation efficiency of an air conditioner improves, it is comparable as power consumption.
また、冷房運転の終了時（１８：００）には、西棟（PCM）における潜熱蓄熱材は凝固状態にあり、図７に示すように、その潜熱蓄熱材が隣接配置されている天井板の温度は、１８：００以降も東棟（Blank）に比べ低温に保たれている。また、図６に示すように、西棟（PCM）の室内温度も１８：００以降は東棟（Blank）に比べ低温に保たれていることが判る。 Further, at the end of the cooling operation (18:00), the latent heat storage material in the West Building (PCM) is in a solidified state, and as shown in FIG. The temperature is kept at a low temperature after 18:00 compared to the east building (Blank). In addition, as shown in FIG. 6, it can be seen that the room temperature in the West Building (PCM) is kept at a lower temperature than that in the East Building (Blank) after 18:00.
以上説明したように、本発明は、潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法について有用である。 As described above, the present invention is useful for a method for controlling room temperature using a latent heat storage material.
５ 空調装置（冷房機器、暖房機器）
１０ 家屋
１２ 天井部
１４ 床部
２５，２７ 蓄熱部（潜熱蓄熱材）
5 Air conditioner (cooling equipment, heating equipment)
10
Claims (4)
上記潜熱蓄熱材の融点は、上記目標室内温度よりも高い
ことを特徴とする潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法。 In a house having a ceiling portion having a latent heat storage material, and provided with a cooling device for cooling the room so as to bring the room temperature close to a target room temperature within a predetermined setting range, the interior of the house using the latent heat storage material A method for controlling temperature,
The method of controlling room temperature using a latent heat storage material, wherein the melting point of the latent heat storage material is higher than the target indoor temperature.
上記潜熱蓄熱材の融点は、上記目標室内温度よりも低い
ことを特徴とする潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法。 A house having a floor portion having a latent heat storage material and provided with a heating device for heating the room so as to bring the room temperature close to a target room temperature within a predetermined setting range, and using the latent heat storage material, the room of the house A method for controlling temperature,
The method for controlling room temperature using a latent heat storage material, wherein the melting point of the latent heat storage material is lower than the target indoor temperature.
上記目標室内温度は、２６℃以上且つ２８℃以下であり、
上記潜熱蓄熱材の融点は、２８℃よりも大きく且つ３０℃以下である
ことを特徴とする潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法。 In the indoor temperature control method using the latent heat storage material according to claim 1,
The target indoor temperature is 26 ° C. or higher and 28 ° C. or lower,
The method for controlling room temperature using a latent heat storage material, wherein the latent heat storage material has a melting point higher than 28 ° C and lower than 30 ° C.
上記目標室内温度は、２０℃以上且つ２２℃以下であり、
上記潜熱蓄熱材の融点は、１８℃以上且つ２０℃未満である
ことを特徴とする潜熱蓄熱材を用いた室内温度の制御方法。 In the indoor temperature control method using the latent heat storage material according to claim 2,
The target indoor temperature is 20 ° C. or more and 22 ° C. or less,
The room temperature control method using a latent heat storage material, wherein the latent heat storage material has a melting point of 18 ° C or higher and lower than 20 ° C.
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|---|---|---|---|---|
| JP2019196632A (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | ミサワホーム株式会社 | Cool and heat storage floor, and living room |
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| JP2002206293A (en) * | 2000-08-28 | 2002-07-26 | Sekisui Chem Co Ltd | Building |
| JP2003120949A (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-23 | Sekisui Chem Co Ltd | Heat accumulating device of building and building having it |
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2012
- 2012-09-26 JP JP2012212386A patent/JP2013083147A/en active Pending
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