JP2016133237A - 空調システム - Google Patents
空調システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016133237A JP2016133237A JP2015006854A JP2015006854A JP2016133237A JP 2016133237 A JP2016133237 A JP 2016133237A JP 2015006854 A JP2015006854 A JP 2015006854A JP 2015006854 A JP2015006854 A JP 2015006854A JP 2016133237 A JP2016133237 A JP 2016133237A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- floor slab
- air
- heat
- conditioning system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
Abstract
Description
これにより、空気吸込み口から吸引された屋外の空気が、熱交換管内を通過する際に地熱と熱交換され、熱交換された空気は、空気吐出口から密閉空間内へ吐出される。密閉空間内に吐出された空気は、建物の外壁と内壁との間の隙間を流通し、屋内外の断熱に利用されると共に屋内の保温に利用される。
砕石又は土砂の底面は建物の直下地盤と接しており、外気温度の影響を受けにくい構成とされている。これにより、熱容量が大きく、外気温度の影響を受けにくい熱容量増大部が建物内に確保される。また、熱容量増大部には、建物躯体に蓄熱された熱が伝達される。
熱容量増大部は、熱容量が大きくされていると共に、外気温度の影響を受けにくくされているので、年間を通して安定した温度の空気を、建物の内部へ供給することができる。
なお、熱交換管は、床スラブの中、砕石(土砂)の中、又は蓄熱体の中、のいずれか1つに埋設されていれば良く、埋設位置の選択肢が広くされている。また、蓄熱体は、熱容量の大きい個体や液体等であればよく、例えば砂利、砕石及び土砂等でも良い。
温度安定領域が、平面視における床スラブの定められた範囲に形成されるので、熱交換管により、地熱及び建物躯体に蓄熱された熱を容易に利用することができる。
これにより、熱容量増大部の温度を、年間を通して安定した温度に維持することができる。また、温度安定領域を床スラブの外周部近傍まで拡大することができる。
図1〜図4を用いて、第1実施形態に係る空調システム10について説明する。
図1は、空調システム10の基本構成を模式的に示す断面図であり、図2は、建物の基礎伏図である。図3(A)、(B)は、床スラブ温度の実測結果であり、図4は、熱交換管の出口温度と外気温度の実測結果である。
建物12は、鉄筋コンクリート造の床スラブ14を有し、用途に対応した複数の部屋に区画されている。図示は省略するが、建物12の内部には、各部屋の換気や冷暖房を可能とする、換気装置や冷暖房機器が設けられている。
連続して壁状に形成された側壁部44により、直下地盤28と周囲地盤29が区画されている。側壁部44の下端部は、割栗石48で支持されている。
砕石層34の上面は、床スラブ14の底面と隙間なく接し、砕石層34の下面は、直下地盤28の上面と隙間なく接している。これにより、床スラブ14と砕石層34を、蓄熱及び放熱の機能を備えた熱容量増大部20として利用することができる。
砕石層34や乾燥した土砂層を利用することで、降雨後の水はけが良くなり、地下水による熱移動が抑制される。この結果、蓄熱性能や熱伝導性能を高めることができる。
熱交換チューブ16の他方の端部には、引込管32が連結されている。引込管32の先端には送風機18が取付けられ、送風機18により、熱交換チューブ16の内部の空気AR2が建物12の内部へ取り込まれる。
これにより、空気導入管33との連結部が熱交換チューブ16の最深管底部16Dとなる。熱交換チューブ16の最深管底部16Dは、地盤表面29Fから1.0m以内の深さが望ましい。有効に熱容量増大部20の熱を空調に利用するためである。
結露水の処理は、大量には発生しないことを実験で把握しているので、一定量が溜まった場合、その都度、熱交換チューブ16の最深管底部16Dから、排水ポンプを用いて排出すればよい。
このとき、熱交換チューブ16を通過する空気AR2は、換気装置や空調機の運転制御により制御される。
これにより、床板40から床スラブ14への伝熱性能を高くすることができる。
これにより、熱容量が大きく、外気温度の影響を受けにくい熱容量増大部20を建物12の内部に確保することができる。
図2に実験用住宅12の基礎伏せ図を示す。実験用住宅12の床スラブ14は、一辺が約10mの正方形に形成され、破線で示す熱交換チューブ16は、床スラブ14の北側寄りの直下地盤に、東西方向へ直状に埋設されている。熱交換チューブ16は、直径が150mmの直状の塩ビパイプが使用され、全長10mとされている。
また、熱交換チューブ16の全長を、本実施例では約10mとした。しかし、この全長10mも一例であり、空調する建物の大きさや間取り等により最適値を決定すればよい。実用的な目安としては、全長5m〜30mの範囲で使用するのが望ましい。
図3(A)は、図2に示す東西方向9か所(W1〜W9)の測定結果の一例であり、図3(B)は、図2に示す及び南北方向9か所(S1〜S9)の測定結果の一例である。
実測結果から、床スラブ14の周囲の温度が高くても、中央部は、温度がほぼ一定となっていることが分かる。即ち、中央部に、外気温度の影響を受けにくい、矢印で示す温度安定領域30が存在しているといえる。
このように、温度安定領域30が、床スラブ14の中央部に、それぞれの外周部から所定距離をあけた広い範囲に形成されるので、蓄熱源としての活用が容易である。
このとき、熱容量増大部20は、熱容量が周囲より大きくされていると共に、外気温度の影響を受けにくくされているので、年間を通して安定した温度の空気を、建物12へ供給することができる。
図4は、実験用建物12における外気温度(図2の測定点AI)と、熱交換チューブ16の出口温度(図2の測定点AS)の実測結果を示している。計測期間は、2014年3月〜2014年8月である。各部の温度はデータロガーで連続計測した。
4月〜5月の間は、熱交換チューブ16の出口温度は、外気温度より高くなっており、室内を暖める方向に作用している。一方、6月〜8月の間は、熱交換チューブ16の出口温度は、外気温度より低くなっており、室内を涼しくする方向に作用していることが分かる。特に、7月においては、最大5.3℃、熱交換チューブ16の出口温度が、外気温度より低く、室内を涼しくする効果が確認された。
このように、熱容量の大きい熱容量増大部20を利用することにより、日中と夜間を通した熱エネルギーの平準化、更には、夏季と冬季を通した熱エネルギーの平準化を図ることができ、建物12において消費されるトータルエネルギーの低減、即ち、省エネルギー化を図ることができる。
これにより、熱交換チューブ16の内部での結露水の滞留が抑制され、熱交換チューブ16の内部が清潔に保たれ、清浄な空気AR3を供給することができる。
図5を用いて、第2実施形態に係る空調システム50について説明する。
空調システム50は、熱交換チューブ16への空気導入管56の位置を、建物12の内部にした点において、第1実施形態と相違する。第1実施形態との相違点を中心に説明する。
空気導入管56を設置する部屋は、特に制約はなく、適切に選択することで効果的な室内空気の流れを作ることができる。なお、熱容量増大部20に埋め込まれる熱交換チューブ16の位置等は、第1実施形態と同じでよい。
これにより、熱容量増大部20と、周囲地盤29との間の熱交換をより抑制することができる。
他は、第1実施形態と同じであり説明は省略する。
図6を用いて、第3実施形態に係る空調システム60について説明する。
空調システム60は、床スラブ14と、床スラブ14の上に設けられた直張り床(床板)42との間に、蓄熱体62が設けられている点において、第1実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
熱容量増大部64には、第1実施形態と同様に、温度安定領域30が形成される。
これにより、熱容量増大部64により、熱交換管16から、年間を通して安定した温度の空気AR3を、建物12の内部へ供給することができる。なお、本実施形態は、第2実施形態に適用してもよい。
他は、第1実施形態と同じであり説明は省略する。
12 建物
14 床スラブ
16 熱交換チューブ(熱交換管)
16D最深管底部
20、64 蓄熱量増大部
28 地盤
30 温度安定領域
32、56 引込管
33 空気導入管
34 砕石
38 根太
40 床板
44 側壁部
46 断熱材
62 蓄熱体
L1 東西方向の外周部から温度安定領域までの距離
L2 東西方向の外周部から温度安定領域までの距離
L3 南北方向の外周部から温度安定領域までの距離
L4 南北方向の外周部から温度安定領域までの距離
Claims (8)
- 地盤に敷き詰められた砕石又は土砂と、
前記砕石又は前記土砂の上に構築されたコンクリート造の床スラブと、
前記床スラブの上に建てられた建物と、
前記床スラブの中、又は前記砕石、若しくは前記土砂の中に埋設された熱交換管と、
前記熱交換管の一端部に連結され、前記熱交換管へ空気を取り込む空気導入管と、
前記熱交換管の他端部に連結され、前記熱交換管の内部の空気を前記建物の内部へ取り込む引込管と、
を有する空調システム。 - 前記床スラブと、前記床スラブの上に設けられた床板の間には蓄熱体が設けられ、
前記熱交換管は、前記床スラブの中、前記砕石、若しくは前記土砂の中、又は前記蓄熱体の中のいずれか1つに埋設されている請求項1に記載の空調システム。 - 前記床スラブの中央部には、外気温度の影響を受けにくい温度安定領域が形成され、
前記熱交換管は、平面視における前記温度安定領域の内部に設けられている請求項1又は2に記載の空調システム。 - 前記温度安定領域は、南北方向は、前記床スラブのそれぞれの外周部から1m〜4m離れた内側であり、東西方向は、前記床スラブのそれぞれの外周部から1m〜2m離れた内側である請求項3に記載の空調システム。
- 前記熱交換管は、1/100〜1/50の勾配で埋設されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の空調システム。
- 前記熱交換管の最深管底部は、前記地盤の表面から1.0m以内である請求項1〜5のいずれか1項に記載の空調システム。
- 前記床スラブの外周部には、前記地盤の内部へ壁状に延設された側壁部が形成され、
前記側壁部の外周面には断熱材が設けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載の空調システム。 - 前記空気導入管は、前記熱交換管へ、屋外の空気又は室内の空気を取り込む請求項1〜7のいずれか1項に記載の空調システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015006854A JP2016133237A (ja) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015006854A JP2016133237A (ja) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 空調システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016133237A true JP2016133237A (ja) | 2016-07-25 |
Family
ID=56437649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015006854A Pending JP2016133237A (ja) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | 空調システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016133237A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019234886A1 (ja) | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 太陽光発電システム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59170777U (ja) * | 1983-04-29 | 1984-11-15 | ナショナル住宅産業株式会社 | 蓄熱部の構造 |
JPH1183088A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-26 | Taisei Corp | 躯体蓄熱を利用した床吹き出し空調方式 |
JP2000356356A (ja) * | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Mild Home:Kk | 温風床暖房装置 |
JP2013231352A (ja) * | 2013-08-21 | 2013-11-14 | Shiraiwa Komusho:Kk | 蓄熱空調システム |
JP2013253716A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Harasawa Homes Co Ltd | 空調システム |
-
2015
- 2015-01-16 JP JP2015006854A patent/JP2016133237A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59170777U (ja) * | 1983-04-29 | 1984-11-15 | ナショナル住宅産業株式会社 | 蓄熱部の構造 |
JPH1183088A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-26 | Taisei Corp | 躯体蓄熱を利用した床吹き出し空調方式 |
JP2000356356A (ja) * | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Mild Home:Kk | 温風床暖房装置 |
JP2013253716A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Harasawa Homes Co Ltd | 空調システム |
JP2013231352A (ja) * | 2013-08-21 | 2013-11-14 | Shiraiwa Komusho:Kk | 蓄熱空調システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019234886A1 (ja) | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 太陽光発電システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4785098B2 (ja) | 地中熱交換器埋設構造 | |
JP2007032910A (ja) | 地熱交換器及び空調装置 | |
JP2006207919A (ja) | 地中熱利用冷暖房装置および方法 | |
EP2619509B1 (en) | System for storing thermal energy, heating assembly comprising said system and method of manufacturing said system | |
JP6135905B2 (ja) | アース・ソーラーシステム | |
JP2010151351A (ja) | 地中熱交換器埋設構造 | |
JP2007292445A (ja) | 地中熱利用冷暖房システム | |
JP2016133237A (ja) | 空調システム | |
JP2014098535A (ja) | 地中熱及びヒートポンプ利用の建物用空調システム | |
EP1798509B1 (en) | Ground heat exchanger | |
JP6118510B2 (ja) | 空調システム | |
WO2012105134A1 (ja) | 地中熱と太陽熱を利用した空調システム | |
JP3142735U (ja) | ヒートポンプ式冷暖房装置 | |
JP4632760B2 (ja) | 地熱利用設備 | |
JP2009085553A (ja) | 建物の地熱システム | |
JP2007139236A (ja) | 床下空調装置および方法 | |
JP5922380B2 (ja) | 建築物の床下構造 | |
JP5476655B2 (ja) | 空調システム | |
JP5898754B1 (ja) | 床支持体及び建物空調システム | |
JP6135907B2 (ja) | アース・ソーラーシステム | |
JP2013231352A (ja) | 蓄熱空調システム | |
JP5028638B1 (ja) | 地熱利用構造および地熱熱交換器埋設構造 | |
CN109594678B (zh) | 一种新型太阳能辐射热辅助供暖混凝土墙 | |
JP2008190177A (ja) | ヒートポンプ用採熱装置 | |
JP3196117U (ja) | 地中熱交換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190507 |