JP5690650B2 - 地盤熱特性解析方法及び装置、土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法及び装置、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、熱媒を循環させる地中熱交換器を利用する地盤熱特性解析方法及び装置、土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法及び装置、並びにプログラムに関する。

近年では、地盤を熱源として、地中熱交換器に熱媒を循環させてヒートポンプにより採放熱し、負荷側に温熱又は冷熱を供給する土壌熱源ヒートポンプシステムが広く認知され始めている。土壌熱源ヒートポンプシステムは、大気と違い地中温度が年間を通して大きな変化がなく安定していることから、省エネルギー性、安価なランニングコスト、二酸化炭素（ＣＯ₂）排出量の抑制といった優位性があり、今後更なる導入が期待されるものと考えられる。

土壌熱源ヒートポンプシステムを高効率に運転するためには、例えば冷暖房に利用する場合であれば、冷房運転しているときの地中への放熱量と、暖房運転しているときの地中からの採熱量とのバランスをとることが重要である。この種の技術として、特許文献１には、地中熱交換器と補助熱交換器とを熱源とし、これらを暖房負荷による地中採熱量と、冷房負荷による地中放熱量とが等しくなるように択一的に切り換えて使用して空気調和する地中熱交換器を利用した空気調和システムが開示されている。また、特許文献２には、温度センサで測定したヒートポンプから地中熱交換器への熱媒水の出口温度に基づいて採放熱の限界値を設定し、設定した採放熱の限界値を超えないようにヒートポンプの運転を制御するようにした地中熱利用ヒートポンプ装置が開示されている。

また、本願出願人は、特許文献３において、ヒートポンプを用いて地盤を熱源として地中熱交換器に熱媒を循環させて採放熱し、負荷側に温熱又は冷熱を供給する土壌熱源ヒートポンプシステムの設計手法であって、暖房期間及び冷房期間を含む条件を用いて算出される土壌熱源ヒートポンプシステムで処理する熱負荷の時系列変化、地盤環境条件、並びに、前記地中熱交換器の仕様及びヒートポンプの仕様を含む土壌ヒートポンプシステムの仕様を設定して、前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転をシミュレーションして熱収支を解析し、熱源側の温度の時系列変化を求める解析手順と、暖房期間開始時と次年の冷房期間終了時、及び、冷房期間開始時と次年の暖房期間終了時のうち少なくともいずれかにおいて、前記解析手順によるシミュレーションの結果である熱源側の温度が略一致するように前記土壌熱源ヒートポンプシステムで処理する熱負荷及び前記土壌熱源ヒートポンプシステムの仕様のうち少なくともいずれかを変更しながら前記シミュレーションを繰り返して前記土壌熱源ヒートポンプシステムで処理する熱負荷及び前記土壌熱源ヒートポンプシステムの仕様を決める仕様決定手順とを行う設計手法を提案している。

特開２００３−１３０４９４号公報 特開２００６−２９２３１０号公報 特開２００７−８５６７５号公報

土壌熱源ヒートポンプシステムを高効率に運転するためには、例えば冷房負荷（放熱）の暖房負荷（採熱）に対する過多による地中温度の長期的な上昇を解消させることが課題となっている。これについては、感知できる以上の範囲の地下水流動が期待できるのであれば、地下水の移流効果で地中への過剰な採放熱を抑えることと、冷却塔等を付加して地中への放熱を低減させること等が対処法として挙げられる。

そのうち地下水流動については、地下水流速の測定方法はある程度確立されたものの、測定方法の精度にはまだ改善の余地が残っている上に、データの蓄積が少ないため、測定値を鵜呑みにして計画、設計段階で地下水の効果を織り込むのは難しい状況となっている。

一方で、特許文献３に提案しているような解析計算モデルによるシミュレーションを応用すれば、運転期間中の地中温度実測データを用いて、有効熱伝導率等の地盤熱特性を把握することは可能である。このようにして把握した地盤熱特性については、地下水流動も考慮したものとなることから、上述したように計画、設計段階で織り込むことが難しい地下水の効果を、運用段階で反映させることが可能となる。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、地盤熱特性を随時把握できるようにし、さらには、それに基づいて土壌熱源ヒートポンプシステムの運転、性能予測を行い、土壌熱源ヒートポンプシステムの運転時間や採放熱量を調整できるようにすることを目的とする。

本発明の地盤熱特性解析方法は、熱媒を循環させる地中熱交換器を利用する地盤熱特性解析方法であって、地盤熱特性値としての有効熱伝導率を仮定し、その有効伝導率を用いて、所定の期間、時々刻々に測定した計算条件を用いて、熱源側の温度の時系列変化を計算する第１のシミュレーション手順と、前記第１のシミュレーション手順による熱源側の温度の計算値の前記所定の期間での初期地中温度からの変化量と、熱源側の温度の実測値の前記所定の期間での前記初期地中温度からの変化量とが所定の条件を満たすか否かを判定する第１の判定手順とを有し、前記計算値の変化量と前記実測値の変化量とが前記所定の条件を満たすまで前記有効熱伝導率を変更して前記第１のシミュレーション手順及び第１の判定手順を繰り返し、前記所定の条件を満たす有効熱伝導率を求めることを特徴とする。
また、本発明の地盤熱特性解析方法の他の特徴とするところは、熱源側の温度とは、地中熱交換器出口温度であり、前記第１のシミュレーション手順では、前記所定の期間、時々刻々に測定した地中熱交換器入口温度及び熱媒の循環流量を計算条件として与え、地中熱交換器内部の熱収支、無限の周囲地盤との熱伝導を解析し、熱源側の温度として地中熱交換器出口温度の時系列変化を計算する。
本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムにおける運転調整方法は、本発明の地盤熱特性解析方法により有効熱伝導率を求める地盤熱特性解析手順と、運転期間の採放熱量積算値に基づいて、予定されている土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を再設定する再設定手順と、前記地盤熱特性解析手順による有効熱伝導率及び前記再設定手順による土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を用いて、現時点後の単位期間について、前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転のシミュレーションを実行して熱収支を解析し、熱源側の温度の時系列変化を計算する第２のシミュレーション手順と、前記第２のシミュレーション手順による熱源側の温度の計算値が所定の温度条件を満たすか否かを判定する第２の判定手順とを有し、前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準を求めることを特徴とする。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、二次側（負荷側）補助熱源機と組み合わせた土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで前記年間負荷量を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす前記年間負荷量に基づいて、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準である前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転を停止させる第１の採放熱量積算値、又は、前記土壌熱源ヒートポンプシステムと前記二次側補助熱源機との併用運転への切り替えを行う第２の採放熱量積算値を求める。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、一次側（熱源側）補助熱源機と組み合わせた土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準である前記一次側補助熱源機を運転する熱源側の温度（以下、基準温度と称する。）を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす前記基準温度を求める。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、温熱需要と冷熱需要とが混在し、共通の熱源水配管を介して、加熱運転ヒートポンプの冷排熱を冷却運転ヒートポンプ熱源に、冷却運転ヒートポンプの温排熱を加熱運転ヒートポンプ熱源に相互利用する熱回収システムに適用し、熱源不足の場合には一次側補助熱源機を併用する土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、１年間を冷却負荷の方が大きい冷却期と加熱負荷の方が大きい加熱期と分け、冷却期においては前記冷却運転ヒートポンプを前記土壌熱源ヒートポンプシステム、前記加熱運転ヒートポンプ冷排熱を一次側（熱源側）補助熱源機として扱い、加熱期においては前記加熱運転ヒートポンプを前記土壌熱源ヒートポンプシステム、前記冷却運転ヒートポンプ温排熱を一次側補助熱源機として扱い、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準を求める。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、共通の熱源水配管を介して、排熱回収を行う熱回収システムに適用し、熱源不足の場合には一次側補助熱源機を併用する土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、回収した排熱を補助熱源として扱い、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準を求める。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、前記所定の温度条件には、前記第２のシミュレーション手順による熱源側の温度の計算値が上限値及び下限値を超えない、或いは、上限値又は下限値を超えないという条件を含む。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、前記所定の温度条件には、前記第２のシミュレーション手順による熱源側の最高温度と最低温度の計算値における経年変化値がともに所定の条件値を超えないという条件を含む。
また、本発明の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法の他の特徴とするところは、前記単位期間ごとに、前記地盤熱特性解析手順、前記再設定手順、前記第２のシミュレーション手順、及び前記第２の判定手順により前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準を求め、その土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準に基づいて前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整を実行する。

本発明によれば、地下水流動の影響についても含まれる有効熱伝導率を随時把握することができる。さらには、その有効熱伝導率に基づいて土壌熱源ヒートポンプシステムの運転、性能予測を行い、土壌熱源ヒートポンプシステムの運転時間や採放熱量を調整することができる。すなわち、地下水による採放熱促進効果や冷暖負荷アンバランス解消効果をその実態に即して利用することができる。

本発明を適用可能な土壌熱源ヒートポンプシステムの概略構成を示す図である。 本発明を適用したＧＳＨＰシステムの制御装置の概略構成を示す図である。 地盤熱特性解析プログラムによる処理を示すフローチャートである。 地中熱交換器出口温度の計算値と実測値とを比較して、有効熱伝導率を求めた例を示す特性図である。 （ａ）は土壌熱源ヒートポンプシステムと空冷チラー及びボイラといった二次側（負荷側）補助熱源機とを組み合わせたシステムの概略構成を示す図、（ｂ）は土壌熱源ヒートポンプシステムと一次側（熱源側）補助冷熱源機である冷却塔とを組み合わせたシステムの概略構成を示す図である。 土壌熱源ヒートポンプシステム及び二次側補助熱源機の系統図である。 図６の各ケースにおける負荷量の関係を示す図である。 第１の実施形態におけるＧＳＨＰシステムの運転調整プログラムによる処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態における地中熱運転評価プログラムによる処理を示すフローチャートである。 長期安定性の確認処理を示すフローチャートである。 時間と採放熱量との関係の例を示す特性図である。 予め計算条件として与えるＧＳＨＰシステム運転熱負荷と再設定後のＧＳＨＰシステム運転熱負荷との関係の例を示す特性図である。 予め計算条件として与えるＧＳＨＰシステム運転熱負荷で計算した地中熱交換器出口温度と再設定後のＧＳＨＰシステム運転熱負荷で計算した地中熱交換器出口温度との関係の例を示す特性図である。 コミッショニング単位期間での負荷量の例を示す特性図である。 第２の実施形態におけるＧＳＨＰシステムの運転調整プログラムによる処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態における地中熱運転評価プログラムによる処理を示すフローチャートである。 熱回収システムに土壌熱源ヒートポンプシステムを加えた構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本発明を適用可能な土壌熱源ヒートポンプ（Ground Source Heat Pump：以下ＧＳＨＰと記す。）システム１００の概略構成を示す。
ＧＳＨＰシステム１００は、地中に埋設された複数本の地中熱交換器１０１と、各地中熱交換器１０１に循環させている熱媒を介して採放熱するためのヒートポンプ１０２と、ヒートポンプ１０２により冷却又は加熱された熱媒を介して室内を冷房又は暖房する空調機１０３とを主要な構成要素として構成される。

ＧＳＨＰシステム１００では、ヒートポンプ１０２に対して、熱源である地盤側（すなわち、地中熱交換器１０１側）を一次側（熱源側）、室内側（すなわち、空調機１０３側）を二次側（負荷側）という。そして、一次側の熱量を採放熱量、二次側の熱量を負荷量といい、ヒートポンプ１０２とは、
放熱量＝冷房負荷量＋消費電力
採熱量＝暖房負荷量−消費電力
という関係にある。また、成績係数ＣＯＰとの関係は、
ＣＯＰ＝（冷房又は暖房）負荷量／消費電力
となる。

図２には、本発明を適用した地盤熱特性解析装置及びＧＳＨＰシステムの運転調整装置として機能するＧＳＨＰシステムの制御装置１の概略構成を示す。２はＧＳＨＰシステム１００の運転状況を解析する運転状況解析部である。３は地盤熱特性を解析する地盤熱特性解析部である。４は運転状況や地盤熱特性に応じてＧＳＨＰシステム１００の運転調整を行う運転調整部である。ＧＳＨＰシステムの制御装置１は、具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムにより構成することができ、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。なお、ＧＳＨＰシステムの制御装置１は一つの機器により構成されてもよいし、複数の機器により構成されてもよい。

（ＧＳＨＰシステムの運転状況の解析）
ＧＳＨＰシステム１００の運転状況を解析するために、図１に示すように、地中熱交換器出入口に温度センサ１０４ａ、１０４ｂが、地中熱交換器出口に流量センサ１０５が設置される。データロガーによってこれらセンサ１０４ａ、１０４ｂ、１０５から採取したデータは、ＧＳＨＰシステムの制御装置１に取り込まれる。

運転状況解析部２において、地中からの採放熱量ｑ_p［Ｗ］を計算する場合、地中からの採放熱量ｑ_pは、地中熱交換器出入口温度Ｔ_pout、Ｔ_pin［℃］、熱媒の循環流量Ｇ_fp［ｍ³／ｓ］を用いて、下式（１）により求めることができる。ｃ_pfは熱媒の定圧比熱［ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）］、ρ_fは熱媒の密度［ｋｇ／ｍ₃］である。地中からの採放熱量ｑ_pが正の場合には採熱量、負の値の場合には放熱量となる。

また、運転状況解析部２において、ヒートポンプ１０２の出力ｑ_hp［Ｗ］及びＣＯＰを計算する場合、ヒートポンプ１０２の一次側出入口に温度センサ１０６ａ、１０６ｂが、ヒートポンプ１０２の一次側入口に流量センサ１０７が設定される。また、ヒートポンプ１０２の消費電力Ｅの測定のための電力計１０８ａ、１０８ｂが設置される。ヒートポンプ１０２の出力ｑ_hp及びＣＯＰは、ヒートポンプ１０２の一次側出入口温度Ｔ_1out、Ｔ_1in［℃］、熱媒の循環流量Ｇ_f1［ｍ³／ｓ］、消費電力Ｅ［Ｗ］を用いて、下式（２）〜（４）により求めることができる。

なお、地中熱交換器１０１とヒートポンプ１０２との間での熱損失等を無視できるとした場合、Ｔ_pin＝Ｔ_1out、Ｔ_pout＝Ｔ_1in、Ｇ_fp＝Ｇ_f1／ｎ（ｎ：並列回路の数）の関係にあり、相互に代用することも可能である。

（地盤熱特性の解析）
ＧＳＨＰシステム１００において最も影響を与える地盤熱特性値として有効熱伝導率が挙げられる。地盤熱特性解析部３は、以下の計算により有効熱伝導率を求めるが、その有効熱伝導率はいわゆる見かけ上の有効熱伝導率であり、これは地下水流動の影響についても含まれる。

図３は、地盤熱特性解析部３における地盤熱特性解析プログラムによる処理を示すフローチャートである。なお、必要に応じて、実測値には添え字ｍを、計算値には添え字ｃを付す。まず計算条件を入力する（ステップＳ１０１）。計算条件は、地中熱交換器１０１の種類、口径、長さ等の仕様である。

次に、有効熱伝導率λ_s［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］を仮定する（ステップＳ１０２）。そして、温度センサ１０４ｂで測定される地中熱交換器入口温度の時系列変化の実測値Ｔ_pinm、流量センサ１０５で測定される熱媒の循環流量の時系列変化の実測値Ｇ_fpmを計算条件として与え、下式（５）〜（９）に示す解析計算モデルによりＧＳＨＰシステム１００の運転のシミュレーションを実行して熱収支を解析し、地中熱交換器出口温度の時系列変化Ｔ_poutc等を計算する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）。地中熱交換器出口温度Ｔ_poutcは、式（５）、（６）のように、地中熱交換器内部の熱収支式をたてて計算する。また、地中から採放熱を行うと、地中熱交換器１０１の周囲温度が上昇するため、そのときの地中熱交換器表面温度は無限円筒理論を応用して、式（７）〜（９）によって計算する。このように無限の周辺地盤からの熱伝導を考慮した自然回復要素を考慮して解析を行っている。Ｖ_fは熱媒の体積［ｍ³］、Ｋ_p-outは地中熱交換器外側の熱貫流率［Ｗ／（ｍ²・Ｋ）］、Ａ_p-outは地中熱交換器外側の面積［ｍ²］、Ｔ_sは土壌の温度［℃］、ｒ_p-outは地中熱交換器の半径［ｍ］、ｑ´₀は単位面積あたり放熱量（熱流）［Ｗ／ｍ²］、Ｔ^*は無次元温度、ｔ^*はフーリエ数、τは時間に関する変数、βは積分変数、Ｊ_xはｘ次の第一種ベッセル関数、Ｙ_xはｘ次の第二種ベッセル関数である。

具体的には、式（９）に基づいて地中熱交換器表面温度応答を計算する（ステップＳ１０３）。次に、温度センサ１０４ｂで測定される地中熱交換器入口温度の実測値Ｔ_pinm、流量センサ１０５で測定される熱媒の循環流量の実測値Ｇ_fpmを計算条件として与える（ステップＳ１０４）。そして、式（５）、（６）に基づいて地中熱交換器出口温度Ｔ_poutcを計算する（ステップＳ１０５）。また、式（７）、（８）に基づいて地中熱交換器表面温度を計算する（ステップＳ１０６）。これらステップＳ１０３〜Ｓ１０６を、時間ｔ［ｈ］を進めながら（ステップＳ１０８）、所定の期間の終わりまで繰り返す（ステップＳ１０７）。すなわち、時々刻々に測定した地中熱交換器入口温度Ｔ_pinm及び熱媒の循環流量Ｇ_fpmを計算条件として与え、地中熱交換器出口温度の時系列変化Ｔ_poutcを計算していく。

ステップＳ１０３〜Ｓ１０８の結果として得られる地中熱交換器出口温度の計算値Ｔ_poutcの初期地中温度Ｔ_s0からの変化量（ΔＴ_poutc(ｔ₀)＝Ｔ_poutc−Ｔ_s0）と、実測値Ｔ_poutmの初期地中温度Ｔ_s0からの変化量（ΔＴ_poutm(ｔ₀)＝Ｔ_poutm−Ｔ_s0）とを比較して（ステップＳ１０９）、その差が十分に小さい場合、仮定した有効熱伝導係数λ_sを見かけ上の有効熱伝導係数λ_aとして採用する（ステップＳ１１０）。差が十分に小さくない場合、有効熱伝導率λ_sを変更して（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０３〜Ｓ１０９の計算及び判定を繰り返す。

見かけ上の有効熱伝導率λ_aの計算については、経過期間毎に測定の全データを用いて、最後の時間における計算値Ｔ_poutcと実測値Ｔ_poutmとを比較する。図４に示す例では、経過時間２００［ｈ］において、初期に設定した有効熱伝導率１．５［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］で地中熱交換器出口温度Ｔ_poutcを計算して、実測値Ｔ_poutmと比較すると、両者には誤差がみられる。そこで、有効熱伝導率を２．４［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］に変更すると、両者が略一致することがわかる。したがって、この時間における見かけ上の有効熱伝導率λ_aを２．４［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］として採用する。

一方、経過時間５４０［ｈ］においては、経過時間２００［ｈ］における有効熱伝導率２．４［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］の条件では計算値Ｔ_poutcと実測値Ｔ_poutmとが一致しなくなっている。そこで、有効熱伝導率を３．０１［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］に変更すると、両者が一致することがわかる。したがって、この時間における見かけ上の有効熱伝導率λ_aを３．０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］として採用する。

なお、温度センサ１０４ｂで測定される地中熱交換器入口温度の時系列変化の実測値Ｔ_pinmを計算条件として与えたが、地中熱交換器入口温度の時系列変化は、地中熱交換器出口温度に対し、時々刻々の負荷と、ヒートポンプ１０２の性能特性と、熱媒の循環流量とを用いて、上式（１）を利用して求めるようにしてもよい。

（ＧＳＨＰシステムの運転調整）
上述したＧＳＨＰシステム１００の運転状況と地盤熱特性の解析に基づいて、ＧＳＨＰシステム１００の運転を調整する。以下では、ＧＳＨＰシステム１００の運転状況と地盤熱特性を解析して運転の調整を行う単位期間をコミッショニング単位期間といい、例えば１週間を設定する。

本実施形態では、図５（ａ）に示すように、ＧＳＨＰシステム１００と、空冷チラー及びボイラといった二次側（負荷側）補助熱源機２００とを組み合わせたシステムについて考える。図６（ａ）〜（ｄ）に、ＧＳＨＰシステム１００及び二次側補助熱源機２００の系統図を示す。ＧＳＨＰシステム１００及び二次側補助熱源機２００の熱源容量については、以下の４つのケースが想定される。
（１）ＧＳＨＰシステム１００及び二次側補助熱源機２００の双方の熱源容量がピーク負荷を満たしている場合（図６（ａ）を参照）。
（２）ＧＳＨＰシステム１００の熱源容量のみがピーク負荷を満たしている場合（図６（ｂ）を参照）。
（３）二次側補助熱源機２００の熱源容量のみがピーク負荷を満たしている場合（図６（ｃ）を参照）。
（４）ＧＳＨＰシステム１００及び二次側補助熱源機２００の双方の熱源容量がピーク負荷を満たしていない場合（図６（ｄ）を参照）。
なお、熱源機とは二次側（負荷側）で冷暖房、給湯等に要する熱を製造する装置をいう。これに対し、熱源とはその熱源機が熱を製造するために利用するもととなる熱を保有するものを指し、大気、土壌、河川水等がこれに当たる。ＧＳＨＰシステムにおいては、土壌熱源ヒートポンプ（ＧＳＨＰ）が熱源機であり、土壌が熱源である。前記の空冷チラーやボイラは熱源機であるＧＳＨＰの製造する二次側で要する熱の不足分を補う装置であるため二次側（負荷側）補助熱源機と呼ぶ。
これに対し、図５（ｂ）に示す冷却塔は熱源である土壌の熱不足を補う装置であるため一次側（熱源側）補助熱源機と呼ぶ。また、熱不足を補うものは装置とは限らず、排湯からの回収熱等も利用できるため、これらを総称して補助熱源と呼ぶ。

まず、ケース（１）の場合は、図７（ａ）に示すように、コミッショニング単位期間におけるＧＳＨＰシステム１００の総負荷量（ＧＳＨＰ総負荷量）Ｑ_gが可能採放熱量積算値を満たす運転時間を超えた場合に、二次側補助熱源機２００へ切り替える必要がある。ＧＳＨＰ総負荷量Ｑ_gは、総負荷量Ｑ₂を用いて、下式（１０）によって求められる。ここで、Ｃは可能採放熱量積算値を満たす補正係数であるが、その決定方法については後述する。また、二次側補助熱源２００の総負荷量（補助熱源総負荷量）Ｑ_Assは、下式（１１）によって求められる。

ケース（２）の場合も、ＧＳＨＰ総負荷量Ｑ_gは、式（１０）によって求められる。一方で、図７（ｂ）に示すように、二次側補助熱源機２００と同時に運転しなければならないＧＳＨＰシステム１００の負荷量Ｑ_g2は、ピーク負荷ｑ_2maxと、二次側補助熱源機最大出力ｑ_Assmaxとを用いると、下式（１２）によって求められる。結局、ＧＳＨＰシステム１００が総負荷で運転できる負荷量Ｑ_g1は、下式（１３）で表わされ、これを超えた場合には二次側補助熱源機２００との併用運転となる。

ケース（３）の場合、図７（ｃ）に示すように、ケース１と同様に、コミッショニング単位期間におけるＧＳＨＰ総負荷量Ｑ_gが可能採放熱量積算値を満たす運転時間を超えた場合に、二次側補助熱源機２００へ切り替える必要がある。

ケース（４）の場合、図７（ｄ）に示すように、まずＧＳＨＰシステム１００の出力の不足により発生する二次側補助熱源機２００の負荷量Ｑ_Ass1を仮定する必要がある。二次側補助熱源機２００の負荷量Ｑ_Ass1は、総負荷量Ｑ₂と、ピーク負荷ｑ_2maxと、ＧＳＨＰ最大出力ｑ_gmaxとを用いて、下式（１４）によって求められる。したがって、残りの補助熱源負荷量Ｑ_Ass2は、下式（１５）となる。一方、出力を低下させるときのＧＳＨＰシステム１００の負荷量Ｑ_g2は、下式（１６）で表わされるので、結局、ＧＳＨＰシステム１００が最大負荷で運転できる負荷量Ｑ_g1は、下式（１７）によって求められる。

このように、ケース（１）、（３）に該当するシステムでは、ＧＳＨＰシステム１００の運転を停止させる採放熱量積算値Ｑ_pset1を決定する必要がある。採放熱量積算値Ｑ_pset1は、図７（ａ）に示すケース（１）の例でいえば、ＧＳＨＰ総負荷量Ｑ_gに応じてＧＳＨＰシステムを運転したときの採放熱量であり、次に示すように、ＧＳＨＰ総負荷量Ｑ_g及びその運転時間での消費電力で表わされる。なお、ＣＯＰ_aveは当該運転時間における平均ＣＯＰである。
Ｑ_pset1＝Ｑ_g＋Ｑ_g／ＣＯＰ_ave（冷房時）
Ｑ_pset1＝Ｑ_g−Ｑ_g／ＣＯＰ_ave（暖房時）

また、ケース（２）、（４）に該当するシステムでは、二次側補助熱源機２００との併用運転への切り替えを行う採放熱量積算値Ｑ_pset2を決定する必要がある。採放熱量積算値Ｑ_pset2は、図７（ｂ）に示すケース（２）の例でいえば、負荷量Ｑ_g1に応じてＧＳＨＰシステムを運転したときの採放熱量であり、次に示すように、負荷量Ｑ_g1及びその運転時間の消費電力で表わされる。
Ｑ_pset2＝Ｑ_g1＋Ｑ_g1／ＣＯＰ_ave（冷房時）
Ｑ_pset2＝Ｑ_g1−Ｑ_g1／ＣＯＰ_ave（暖房時）

以下に述べる地中熱運転評価プログラムでは、時々刻々と変化する負荷と温度に依存するＣＯＰで上記の計算が行われ、コミッショニング単位期間で積算してＱ_pset1が算定される。Ｑ_pset2についても同様である。採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2の符号は暖房時が＋（プラス）で、冷房時が−（マイナス）となる。なお、式（１８）においてｉ＝１はΣの下に、ｎはΣの上に付されているものとする。
Ｑ_pset1＝Σ_i=1 ⁿ（Ｑ_gi＋Ｑ_gi／ＣＯＰ_i）（冷房時）
Ｑ_pset1＝Σ_i=1 ⁿ（Ｑ_gi−Ｑ_gi／ＣＯＰ_i）（暖房時）・・・（１８）

以上を踏まえて、二次側（負荷側）補助熱源機２００と組み合わせたＧＳＨＰシステム１００の運転調整方法について説明する。まず、図３に示した地盤熱特性解析プログラムを組み込んだ地中熱運転評価プログラム（以下、ＣＧＣとも記す。）について説明する。図９は、地中熱運転評価プログラムによる処理を示すフローチャートである。土壌データ、初期設定冷暖房負荷、地中熱交換器１０１の仕様及びヒートポンプ１０２の仕様を含むＧＳＨＰシステム１００の仕様、二次側補助熱源機２００の仕様、許容温度、運転開始日等の初期条件が入力された状態で、図３のフローチャートで説明したように、運転開始時から現時点までの地中熱交換器出口温度、入口温度、熱媒の循環流量の時系列変化の実測値を用いて、見かけ上の有効熱伝導率λ_aを決定する（ステップＳ３０１）。

次に、暖房運転時には、下式（１９）によって求められる、運転開始時刻又は冷暖房の運転切り替え時刻ｔ_sstからの採放熱量ｑ_pの積算値Ｑ_smが、採放熱量の積算予想値Ｑ_spを超えるか否か判定する（ステップＳ３０２）。その結果、Ｑ_sm＞Ｑ_spでなければステップＳ３０６に進む。Ｑ_sm＞Ｑ_spであればステップＳ３０３に進み、暖房年間負荷予測変動値Ｑ_2hをＱ_sm／Ｑ_spだけ大きくするように再設定した後、ステップＳ３０６に進む。同様に、冷房運転時には、運転開始時刻ｔ_sstからの採放熱量ｑ_pの積算値Ｑ_smが採放熱量の積算予想値Ｑ_spを下回るか否か判定する（ステップＳ３０４）。その結果、Ｑ_sm＞Ｑ_spでなければステップＳ３０６に進む。Ｑ_sm＞Ｑ_spであればステップＳ３０５に進み、冷房年間負荷予測変動値Ｑ_2cをＱ_sm／Ｑ_spだけ大きくするように再設定した後、ステップＳ３０６に進む。

ここで、Ｑ_2h、Ｑ_2cは予定されている年間（冷房期間（例えば５月１日〜１０月３１日）＋暖房期間（例えば１１月１日〜４月３０日））の負荷量の時刻毎の変動予測データである。一方、Ｑ_sm、Ｑ_spは冷房又は暖房運転開始からその時点までの運転期間の採放熱量の積算値であり、Ｑ_smは実際の運転開始からその時点までの運転期間の採放熱量積算値（図１１を参照）、Ｑ_spは運転開始からその時点までの運転期間の採放熱量積算予測値である。ステップＳ３０２〜Ｓ３０５では、一つ前のＣＧＣ起動で修正された年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2cに基づいて上式（１８）で算定される運転期間採放熱量積算予測値Ｑ_spと、現時点最新の運転期間採放熱量積算値Ｑ_smとを比較して、後者が大きければ、その比率だけ年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2c、ひいては採放熱量積算予測値Ｑ_spを修正する。

次に、ステップＳ３０１において決定した見かけ上の有効熱伝導率λ_aを設定して（ステップＳ３０６）、式（９）に基づいて地中熱交換器表面温度応答を計算する（ステップＳ３０７）。次に、年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2cに基づいてＧＳＨＰ時刻別負荷を決定し（ステップＳ３０８）、一次側循環流量を計算する（ステップＳ３０９）。次に、ヒートポンプ１０２のＣＯＰ、地中からの採放熱量ｑ_p、地中熱交換器入口温度Ｔ_pinを計算し（ステップＳ３１０）、式（５）、（６）に基づいて地中熱交換器出口温度Ｔ_poutを計算し（ステップＳ３１１）、式（７）、（８）に基づいて地中熱交換器表面温度を計算する（ステップＳ３１２）。これらステップＳ３０８〜Ｓ３１２を、時間ｔを進めながら（ステップＳ３１４）、現時点後のコミッショニング単位期間の終わりまで繰り返す（ステップＳ３１３）。

次に、冷房運転時の場合、地中熱交換器出口最高温度Ｔ_poutmaxが所定の設定値Ｔ_poutmaxset以下であるか否かを判定し（ステップＳ３１５）、所定の設定値Ｔ_poutmaxset以下でなければステップＳ３１６に進む。ステップＳ３１６では、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃを再設定し、冷房年間負荷予測変動値Ｑ_2cを再設定し、ステップＳ３０８に戻る。すなわち、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃについて、冷房期間については、負荷条件に対して計算によって得られる地中熱交換器出口最高温度Ｔ_poutmaxが所定の設定値Ｔ_poutmaxsetを超える場合に計算され、再度性能予測計算が行われる。この場合、補正係数Ｃの計算は下式（２０）によって求められる。なお、Ｔ_s0は初期地中温度、Ｓは安全率である。

また、ステップＳ３１５において最高温度Ｔ_poutmaxが所定の設定値Ｔ_poutmaxset以下であればステップＳ３１７に進む。ステップＳ３１７では、最高温度Ｔ_poutmaxの初期地中温度Ｔ_s0からの変化量が、下式（２１）に示す条件を満たすか否かを判定し、満たしていなければステップＳ３１８に進む。ステップＳ３１８では、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃを再設定し、冷房年間負荷予測変動値Ｑ_2cを再設定し、ステップＳ３０８に戻る。すなわち、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃについて、冷房期間については、負荷条件に対して計算によって得られる地中熱交換器出口最高温度Ｔ_poutmaxが、下式（２１）に示す条件を満たさない場合に計算され、再度性能予測計算が行われる。この場合、補正係数Ｃの計算は下式（２２）によって求められる。

また、暖房運転時の場合、地中熱交換器出口最低温度Ｔ_poutminが所定の設定値Ｔ_poutminset以上であるか否かを判定し（ステップＳ３１９）、所定の設定値Ｔ_poutminset以上でなければステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０では、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃを再設定し、暖房年間負荷予測変動値Ｑ_2hを再設定し、ステップＳ３０８に戻る。すなわち、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃについて、暖房期間については、負荷条件に対して計算によって得られる地中熱交換器出口最低温度Ｔ_poutminが所定の設定値Ｔ_poutminsetを下回る場合に計算され、再度性能予測計算が行われる。この場合、補正係数Ｃの計算は下式（２３）によって求められる。

また、ステップＳ３１９において最低温度Ｔ_poutminが所定の設定値Ｔ_poutminset以上であればステップＳ３２１に進む。ステップＳ３２１では、最低温度Ｔ_poutminの初期地中温度Ｔ_s0からの変化量が、下式（２４）に示す条件を満たすか否かを判定し、満たしていなければステップＳ３２２に進む。ステップＳ３２２では、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃを再設定し、暖房年間負荷予測変動値Ｑ_2hを再設定し、ステップＳ３０８に戻る。すなわち、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃについて、暖房期間については、負荷条件に対して計算によって得られる地中熱交換器出口最低温度Ｔ_poutminが、下式（２４）に示す条件を満たさない場合に計算され、再度性能予測計算が行われる。この場合、補正係数Ｃの計算は下式（２５）によって求められる。なお、安全率Ｓには、例えば０．０２が与えられる。

以上のようにステップＳ３１５〜Ｓ３２２では、地中熱交換器出口温度Ｔ_poutを試算し、その値が上下限値を超えた場合には、採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2を求めるのに必要な年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2cの再設定を行う。

次に、ステップＳ３２３では、長期安定性の確認を行う。図１０は、ステップＳ３２３の長期安定性の確認処理を示すフローチャートである。ＧＳＨＰ時刻別負荷を決定し（ステップＳ４０１）、一次側循環流量を計算する（ステップＳ４０２）。次に、ヒートポンプ１０２のＣＯＰ、地中からの採放熱量ｑ_p、地中熱交換器入口温度Ｔ_pinを計算し（ステップＳ４０３）、式（５）、（６）に基づいて地中熱交換器出口温度Ｔ_poutを計算し（ステップＳ４０４）、式（７）、（８）に基づいて地中熱交換器表面温度を計算する（ステップＳ４０５）。次に、月別採放熱量を計算し（ステップＳ４０６）、ｔ÷７３０（７３０：１年８７６０時間を１２ヶ月で除算した値）の余りが０となるか否かを確認しながら（ステップＳ４０７）、月積算採放熱量を保存する（ステップＳ４０８）。これらステップＳ４０１〜Ｓ４０８を、時間ｔを進めながら（ステップＳ４１０）、時間ｔ＝ｔ_end1（運転年数＋１年（運転中の年）の終了時間）となるまで繰り返す（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０１〜Ｓ４１０では、運転している年までの計算を行っており、長期間予測のための月別採放熱量の計算を行っている。

次に、ＧＳＨＰ月別採放熱量を決定し（ステップＳ４１１）、ヒートポンプ１０２のＣＯＰ、地中からの採放熱量ｑ_p、地中熱交換器入口温度Ｔ_pinを計算し（ステップＳ４１２）、式（５）、（６）に基づいて地中熱交換器出口温度Ｔ_poutを計算し（ステップＳ４１３）、式（７）、（８）に基づいて地中熱交換器表面温度を計算する（ステップＳ４１４）。これらステップＳ４１１〜Ｓ４１４を、時間ｔを進めながら（ステップＳ４１６）、時間ｔ＝ｔ_end2（運転年数＋予測したい年数の終了時間）となるまで繰り返す（ステップＳ４１５）。ステップＳ４１１〜Ｓ４１６では、予測を行いたい年数までの計算を行っている。

次に、ｘ年目の地中熱交換器出口最高温度Ｔ_poutmax(x)と（ｘ＋４）年目の地中熱交換器出口最高温度Ｔ_poutmax(x+4)との差が所定の条件を満たし、かつ、ｘ年目の地中熱交換器出口最低温度Ｔ_poutmin(x)と（ｘ＋４）年目の地中熱交換器出口最低温度Ｔ_poutmin(x+4)との差が所定の条件を満たすように、可能採放熱量積算値を満たす補正係数Ｃを再設定し、暖房年間負荷予測変動値Ｑ_2h、冷房年間負荷予測変動値Ｑ_2cを再設定する（ステップＳ４１７〜Ｓ４２１）。ここでの所定の条件は、１〜５年目の差が０．５［℃］、６〜１０年目の差が０．２５［℃］となっている。なお、ステップＳ３２３の処理は、図９のフローチャートで毎回行わなくてもよく、数回に１回（月に１回程度）行われるようにしてもよい。

図９に説明を戻して、ステップＳ３２４では、ＧＳＨＰシステム１００の運転を停止させる採放熱量積算値Ｑ_pset1、又は、二次側補助熱源機２００との併用運転への切り替えを行う採放熱量積算値Ｑ_pset2を決定する。また、ＧＳＨＰシステム１００の運転調整を行う期間中にＣＧＣを最初に起動させる採放熱量積算値Ｑ_pset3を決定する。

ここで、採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2はコミッショニング単位期間の採放熱量の積算値である。採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2と期間を一致させたコミッショニング単位期間負荷量としてＱ_2hcom又はＱ_2ccomを定義する（図１４を参照）。なお、冷房運転のため放熱量でマイナス値がありえる。これは、再設定された年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2cからの次のコミッショニング単位期間における負荷を抜き出した変動データである。そして、このＱ_2hcom、Ｑ_2ccomを式（１８）のＱ_gとすれば、Ｑ_pset1、Ｑ_pset2が導き出される。

採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2については、上述の通り、冷房期間の地中熱交換器出口最高温度もしくは暖房期間の地中熱交換器出口最低温度を計算する必要があるため、年間運転シミュレーションを実施し、それをもとに設定する。すなわち、図１２に示すように、予め計算条件として与えるＧＳＨＰシステム運転熱負荷、すなわち最初に与えられる年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2c（図１２中の年間負荷Ｑ₂）に対して、実際の運転開始時から現時点までの運転データ、すなわち採放熱量積算値Ｑ_smをもとに、ＧＳＨＰシステム運転熱負荷（年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2c）を再設定し（図１２中の負荷Ｑ₂´）（ステップＳ３０２〜Ｓ３０５）、年間運転シミュレーションを実施する。そして、図１３に示すように、地中熱交換器出口温度Ｔ_poutが上下限値を超えた場合には、上下限値に収まるように年間負荷予測変動値Ｑ_2h、Ｑ_2cを再設定する（ステップＳ３１５、Ｓ３１６，Ｓ３１９、Ｓ３２０）。最終的には、図１４に示すように、コミッショニング単位期間が例えば運転開始から経過時間８４６〜１０１４ｈであれば、運転シミュレーションによって得られるこの期間の採放熱量がＱ_pset1、Ｑ_pset2となる。なお、実際のシステム構成は、図６、図７のケース（１）〜（４）のいずれかとなる。したがって、実質的に求められるのはＱ_pset1及びＱ_pset2のいずれかとなる。求められない方の値は実際には達しえない大きい値を設定する。

また、採放熱量積算値Ｑ_pset3については、暖房、冷房それぞれの暖房負荷積算値、冷房負荷積算値がピークとなる週の４日分の採放熱量をシミュレーション中で計算し、算出している。

このようにした地中熱運転評価プログラムでは、次のコミッショニング単位期間のＧＳＨＰ運転可能量であるＱ_pset1もしくはＱ_pset2を計算することができる。ＧＳＨＰ運転可能量は、一次側温度について冷暖房それぞれの期間内の予測計算を行い、ＧＳＨＰシステム１００が所定の出力を確保でき、他の熱源機よりも高い効率を確保できる上限温度（冷房時）、下限温度（暖房時）に収まるように収束計算することで算出される。すなわち、余力がある場合には増加させ、期間内に出力不足、効率悪化の可能性がある場合には減少させる。

なお、ステップＳ３２３の長期安定性の確認により、次年度に先送りした、負荷アンバランス吸収のための長期判断についても、時刻変動データを月間変動データ程度に負荷データを粗くした上で、同様の収束計算を数年間にわたり行うことで可能にしている。

次に、図８は、ＧＳＨＰシステムの運転調整プログラムによる処理を示すフローチャートである。図９に示したＣＧＣは、この運転調整プログラムのサブプログラムとして組み込まれており、定期的にＣＧＣを起動させ、次のコミッショニング単位期間においてＧＳＨＰシステムを運転可能な採放熱量積算値を決定する。運転調整プログラムは、ＣＧＣに対して時刻毎の地中熱交換器出入口温度、循環流量、採放熱量の冷暖房期間積算値等を出力して、ＣＧＣの計算結果から採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2、Ｑ_pset3を受け取る。

まず運転開始直後にＣＧＣを起動させ、次回にＣＧＣを起動させる採放熱量積算値Ｑ_pset3を決定する（ステップＳ２０１）。

次に、コミッショニングに必要なデータである、温度センサ１０４ａ、１０４ｂで測定される地中熱交換器出入口温度Ｔ_pout、Ｔ_pin、流量センサ１０５で測定される熱媒の循環流量Ｇ_fpを取得し（ステップＳ２０２）、地中からの採放熱量ｑ_pを上式（１）により求める（ステップＳ２０３）。そして、上式（１９）によって冷暖房期間採放熱量積算値Ｑ_smを求め、下式（２６）によってコミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmを求める（図１１を参照）（ステップＳ２０４）。

次に、暖房運転時には、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmが採放熱量積算値Ｑ_pset1を超えるか否か判定する（ステップＳ２０５）。その結果、Ｑ_cm＞Ｑ_pset1でなければステップＳ２０８に進む。Ｑ_cm＞Ｑ_pset1であればステップＳ２０７に進み、ＧＳＨＰシステム１００を停止させるとともに、二次側（負荷側）補助熱源機２００を起動させて運転を開始させた（又は二次側補助熱源器２００の運転を促進させた）後、ステップＳ２０８に進む。一方、冷房運転時には、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmが採放熱量積算値Ｑ_pset1を下回るか否か判定する（ステップＳ２０６）。その結果、Ｑ_cm＜Ｑ_pset1でなければステップＳ２０９に進む。Ｑ_cm＜Ｑ_pset1であればステップＳ２０７に進み、ＧＳＨＰシステム１００を停止させるとともに、二次側補助熱源機２００を起動させて運転を開始させた（又は二次側補助熱源器２００の運転を促進させた）後、ステップＳ２０８に進む。

次に、暖房運転時には、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmが採放熱量積算値Ｑ_pset2を超えるか否か判定する（ステップＳ２０８）。その結果、Ｑ_cm＞Ｑ_pset2でなければステップＳ２１１に進む。Ｑ_cm＞Ｑ_pset2であればステップＳ２１０に進み、二次側補助熱源機２００をベースとする運転への切り替えを行った後、ステップＳ２１１に進む。一方、冷房運転時には、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmが採放熱量積算値Ｑ_pset2を下回るか否か判定する（ステップＳ２０９）。その結果、Ｑ_cm＜Ｑ_pset2でなければステップＳ２１１に進む。Ｑ_cm＜Ｑ_pset2であればステップＳ２１０に進み、二次側補助熱源機２００をベースとする運転への切り替えを行った後、ステップＳ２１１に進む。なお、Ｑ_pset1及びＱ_pset2のうち求められない方の値は実際には達しえない大きい値が設定されているので、ステップＳ２０５とステップＳ２０８、ステップＳ２０６とステップＳ２０９が同時にＹｅｓとなることはありえない。

これらステップＳ２０２〜Ｓ２１０を、時間ｔを所定の時間ステップΔｔずつ進めながら（ステップＳ２１２）、時間ｔ＝ｔ_nextとなるまで繰り返す（ステップＳ２１１）。例えば最初は１時間が設定されており、Δtは１分すなわち１／６０時間と設定されている。ｔは戻りループに回るたびに１／６０、２／６０、３／６０、・・・と増えていき、６０／６０＝１時間に達したときにｔ＝ｔ_nextとなって、次のステップＳ２１３に進み、その時点での地中熱交換器出入口温度、循環流量を保存する。

次に、暖房運転時には、冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ未起動であり、かつ、採放熱量積算値Ｑ_smが採放熱量積算値Ｑ_pset3を超えるか否か判定する（ステップＳ２１４）。その結果、冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ未起動であり、かつ、Ｑ_sm＞Ｑ_pset3でなければステップＳ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２０に進む。冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ未起動であり、かつ、Ｑ_sm＞Ｑ_pset3であればステップＳ２１６に進み、ＣＧＣを起動させて、次のコミッショニング単位期間での採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2を決定するとともに、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmを初期化した後、ステップＳ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２０に進む。一方、冷房運転時には、冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ未起動であり、かつ、採放熱量積算値Ｑ_smが採放熱量積算値Ｑ_pset3を下回るか否か判定する（ステップＳ２１５）。その結果、冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ未起動であり、かつ、Ｑ_sm＜Ｑ_pset3でなければステップＳ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２０に進む。冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ未起動であり、かつ、Ｑ_sm＜Ｑ_pset3であればステップＳ２１６に進み、ＣＧＣを起動させて、次のコミッショニング単位期間での採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2を決定するとともに、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmを初期化した後、ステップＳ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２０に進む。

冷暖房運転が切り替わった後、あまりに負荷が少ないとＣＧＣでの評価が有効とは言えない。そこで、ステップＳ２１４、Ｓ２１５では、冷房（暖房）期間の採放熱量積算値Ｑ_smがＱ_pset3に達するまではＣＧＣを起動させないようにしている。すなわち、助走期間から本格的な自律制御期間への切り替え判定を行っている。

次に、冷暖房運転切り替え後ＣＧＣ起動済みであり（ステップＳ２１９）、ＧＳＨＰシステム１００の運転時間が１時間以上であり（ステップＳ２１７）、コミッショニング指定曜日にＣＧＣが未起動である（ステップＳ２２０）場合（ステップＳ２１８）、ステップＳ２２１に進み、ＣＧＣを起動させて、採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2を決定するとともに、コミッショニング単位期間積算値Ｑ_cmを初期化する。

ステップＳ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２０では、採放熱量積算値Ｑ_smがＱ_pset3に達した後、すなわち本格的な自律制御運転に入った後のＣＧＣの起動条件に照らし合わせて、コミッショニング単位期間経過後にＣＧＣを起動させる判定を行っている。中心となる起動条件は、ステップＳ２２０の「コミッショニング指定曜日のＣＧＣ未起動」である。月曜日が指定曜日ならば火、水、・・・日までは直前の月曜日にＣＧＣが起動しているのでＮｏとなるが、次の月曜日が来るとＣＧＣを起動させなければＹｅｓとなるので、ステップＳ２２１に進み、ＣＧＣを起動させる。ステップＳ２１７の「ＧＳＨＰシステム運転時間１時間以上」は、こちらもあまりに負荷が少なくＧＳＨＰシステム１００が発停を繰り返す状況下においては見かけ上の有効熱伝導率の計算の誤差が大きくなる傾向があるため、ＣＧＣでの評価が有効とは言えないため、その場合はＣＧＣを起動させないようにする。ステップＳ２１９の「冷暖房運転切替後ＣＧＣ起動済」は、ステップＳ２１４、Ｓ２１５を経ているか否かを確認している。なお、コミッショニング単位期間は１週間を想定しているが、これを変更する場合は、ステップＳ２２０の判定において、コミッショニング指定曜日ではなく、単位期間を１０日にするならば、コミッショニング指定日を１０の倍数の日にする等の対応となる。

次に、ｔ÷７３０（７３０：１年８７６０時間を１２ヶ月で除算した値）の余りが０となるか否かを確認しながら（ステップＳ２２２）、月積算採放熱量を保存する（ステップＳ２２３）。また、冷暖房運転の切り替え時には（ステップＳ２２４）、採放熱量積算値Ｑ_smを初期化する（ステップＳ２２５）。

これらステップＳ２０２〜Ｓ２２５を、時間ｔを所定の時間ステップΔｔずつ進めるとともにｔ_nextをインクリメントして（ステップＳ２２６）繰り返す。すなわち、ステップＳ２０２〜２１３では、１時間おきに地中熱交換器出入口温度、循環流量を保存していく。

以上のように、予め設定されたコミッショニング指定曜日にＣＧＣを起動させて、採放熱量積算値Ｑ_pset1、Ｑ_pset2を決定する。地中熱は温度変化を監視しながら運転している限りは安定した熱源であり、短期的な負荷変動に合わせて制御しなければならないものではない。したがって、一つのコミッショニング単位期間中の制御は一度の停止又は切り替え制御で十分対応できる。

以上述べたように、ＧＳＨＰシステム１００の運転状況と地盤熱特性を随時把握して、それに基づいてＧＳＨＰシステム１００の運転、性能予測を行い、ＧＳＨＰシステム１００の運転時間や採放熱量を調整することができる。

この場合に、比較的短期のコミッショニング単位期間毎に有効熱伝導率と負荷変動とを見直し、その見直した値に基づいて一次側温度が上下限値に収まるように次のコミッショニング単位期間までの地中熱利用可能量を算定し、運転制御することができる。したがって、例えば特許文献２にあるように採放熱の限界値を超えないように逐次制御するのではなく、同期間の負荷の多寡にある程度幅を持って対応することができ、例えばシーズン前半に利用が少なければ、後半に利用促進するようなことが可能になる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、図５（ｂ）に示すように、ＧＳＨＰシステム１００と、冷却塔や補助熱源ボイラ等の一次側（熱源側）補助熱源機とを組み合わせたシステムについて考える。ここでは、一次側補助冷熱源機である冷却塔３００を組み合わせたシステムを例示する。冷却塔３００の運転制御を行う際には、冷却塔系統の温度の測定等は特に必要とせず、図１に示した地中熱交換器出口温度Ｔ_outの実測データに基づいて行う。

冷却塔３００を組み合わせる場合、第１の実施形態のように、ＧＳＨＰシステム１００の運転を停止させる採放熱量積算値Ｑ_pset1、及び、二次側補助熱源機２００との併用運転への切り替えを行う採放熱量積算値Ｑ_pset2を設定するのではなく、基準温度として冷却塔３００の運転を開始させる地中熱交換器出口温度Ｔ_poutsetを設定する。

以下、冷却塔３００と組み合わせたＧＳＨＰシステム１００の運転調整について説明する。まず、図１６に示した地盤熱特性解析プログラムを組み合わせたＣＧＣについて説明する。図１６は、地中熱運転評価プログラムによる処理を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態の図９との相違点を中心に説明し、同様の処理については詳細な説明は省略する。

ステップＳ６０１〜Ｓ６１３は図９のステップＳ３０１〜Ｓ３１３と同様である。冷房期間の地中熱交換器出口最高温度Ｔ_poutmaxが所定の設定値Ｔ_poutmaxset以下であるか否か、又は、温度条件Ｔ_poutsetが２０［℃］を下回るか否かを判定する（ステップＳ６１５）。いずれの条件も満たさなければステップＳ６１６に進む。ステップＳ６１６では、基準温度Ｔ_poutsetを１［℃］下げて、ステップＳ６０８に戻る。

最高温度Ｔ_poutmaxが所定の設定値Ｔ_poutmaxset以下である、又は、温度条件Ｔ_poutsetが２０［℃］を下回ればステップＳ６１７に進む。ステップＳ６１７では、最高温度Ｔ_poutmaxの初期地中温度Ｔ_s0からの変化量が、下式（２７）に示す条件を満たすか否か、又は、温度条件Ｔ_poutsetが３５［℃］を超えるか否かを判定する。いずれの条件も満たさなければステップＳ６１８に進む。ステップＳ６１８では、基準温度Ｔ_poutsetを１［℃］上げて、ステップＳ６０８に戻る。

ステップＳ６１９では、長期安定性の確認を行う。この処理は、図１０と同様であり、相違点としては、ステップＳ４２１でＴ_poutsetを１［℃］上げ、ステップＳ４２５でＴ_poutsetを１［℃］下げる点である。

そして、ステップＳ６２０では、ＧＳＨＰシステム１００の運転調整を行う期間中にＣＧＣを最初に起動させる採放熱量積算値Ｑ_pset3を決定する。

次に、図１５は、ＧＳＨＰシステムの運転調整プログラムによる処理を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態の図８との相違点を中心に説明し、同様の処理については詳細な説明は省略する。冷却塔の運転開始は、冷房期間の地中熱交換器出口温度Ｔ_poutが基準温度Ｔ_poutsetを超えたときに行われる（ステップＳ５０７、Ｓ５０８）。すなわち、Ｔ_pout＞Ｔ_poutsetとなっている間は冷却塔３００を運転する。

また、冷却塔３００の能力が冷房負荷と比較して１００％賄えるようなバックアップ機能を有している場合には、その能力に応じてファン動力等の消費電力も増大するため、バックアップ運転の時間帯を除いては、出力（ファンの回転数等）を小さくする必要がある。そこで、基準温度Ｔ_poutsetが２０［℃］を下回るような極端に冷却塔３００の出力を必要とする条件を除いては、冷却塔３００を最大出力運転とはせず、ファンの回転数等を抑える運転を行うようにする（ステップＳ５０５、Ｓ５０６）。

なお、一次側（熱源側）補助温熱源機である補助熱源ボイラを用いる場合も、図１５の地中熱交換器出口温度設定が変わり、図１６のステップＳ６１５、Ｓ６１７の上限値が下限値に変わる等の他は概ね同じである。また、冷暖の一次側補助熱源機を併用することも、二次側（負荷側）補助熱源機の場合と同様、可能である。

（第３の実施形態）
例えば給湯による温熱需要と冷房による冷熱需要とが混在するような場合、互いの排熱を利用する熱回収ループを構築した熱回収システムが有効である。熱回収システムでは、冷房の温排熱を給湯に、給湯の冷排熱を冷房に相互利用することで省エネを図ることができる。ただし、温熱需要と冷熱需要は常に同時に存在するわけではなく、排熱に時間差があるので、実際には、熱源水配管を主管として建物内に巡らせ、冷温排熱のバランス差に応じて補助熱源（補助ボイラや冷却等）を運転し、ヒートポンプが高効率で運転できる中温域（１０〜３０［℃］程度）に熱源水を維持し、そこから採熱したり放熱したりする。

図１７（ａ）、（ｂ）に示す例は、温熱需要と冷熱需要とが混在し、共通の熱源水配管を介して、加熱運転ヒートポンプの冷排熱を冷却運転ヒートポンプ熱源に、冷却運転ヒートポンプの温排熱を加熱運転ヒートポンプ熱源に相互利用する熱回収システムである。このように地盤の蓄熱性を利用し、一般的な熱回収システムの熱源水配管にＧＳＨＰシステムを加えることにより、冷温排熱のバランス差により生じた余剰冷温排熱を地盤に蓄熱することができる。地盤に蓄熱することで冷温熱需要の時間差を吸収し、補助熱源の運転を最小に抑えることができ、さらに省エネを図ることができる。冷却・加熱熱源すなわち冷温排熱の混在するヒートポンプシステムにおいて、バランス差により生じた余剰冷温排熱を地盤とやり取りする熱収支解析を行えば、逐次的ではなく、シーズン単位で最適な冷温熱利用が可能な熱回収システムの運転が可能となる。かかる熱回収システムに本発明を適用する場合は、１年間を冷却負荷の方が大きい冷却期と加熱負荷の方が大きい加熱期と分け、冷却期においては冷却運転ヒートポンプを土壌熱源ヒートポンプシステム、加熱運転ヒートポンプ冷排熱を一次側（熱源側）補助熱源機として扱い、加熱期においては加熱運転ヒートポンプを土壌熱源ヒートポンプシステム、冷却運転ヒートポンプ温排熱を一次側補助熱源機として扱う。なお、一次側補助熱源機として扱うヒートポンプの排熱は排熱を作るのが本来の目的ではなく、成行き熱源となるため、熱源不足の場合は一次側補助熱源機（冷却塔、補助熱源ボイラ等）の運転が必要となる。

また、図１７（ｃ）に示す例は、共通の熱源水配管を介して排熱回収を行う熱回収システムであり、回収した排熱を補助熱源として扱う。図示例では、厨房や浴室等の排湯熱、太陽熱集熱器による回収熱や燃料電池の排熱等を補助熱源として扱う。このように厨房や浴室等の排湯熱、太陽熱集熱器による回収熱や燃料電池の排熱等も排熱仕様（温度、流量、熱量等）を加えて熱収支解析を行えば、さらに高効率運転が可能となる。なお、補助熱源は成行き熱源となるため、熱源不足の場合は一次側（熱源側）補助熱源機（冷却塔、補助熱源ボイラ等）の運転が必要となる。

なお、ヒートポンプの冷温排熱、給湯排熱、燃料電池排熱等いずれも作用するのは、第２の実施形態で示した冷却塔等の一次側（熱源側）補助熱源機と同じであるが、いずれも熱源として出力調整するものではなく、熱利用は成行き利用であるため、冷却塔等の一次側補助熱源機と併用し、運転調整のフローは、地中熱の採放熱量で管理する第１の実施形態に準ずることとなる。この場合、土壌熱源ヒートポンプシステムの地中熱交換器からの採放熱を停止させる第１の採放熱量積算値、土壌熱源ヒートポンプシステムの地中熱交換器と併用して一次側補助熱源機を含む補助熱源から採放熱を行う第２の採放熱量積算値を求める。

１：土壌熱源ヒートポンプシステムの制御装置、２：運転状況解析部、３：地盤熱特性解析部、４：運転調整部、１００：土壌熱源ヒートポンプシステム、１０１：地中熱交換器、１０２：ヒートポンプ、１０３：空調機、１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ、１０６ｂ：温度センサ、１０５、１０７：流量センサ、１０８ａ、１０８ｂ：電力計

Claims (16)

1. 熱媒を循環させる地中熱交換器を利用する地盤熱特性解析方法であって、
   地盤熱特性値としての有効熱伝導率を仮定し、その有効伝導率を用いて、所定の期間、時々刻々に測定した計算条件を用いて、熱源側の温度の時系列変化を計算する第１のシミュレーション手順と、
   前記第１のシミュレーション手順による熱源側の温度の計算値の前記所定の期間での初期地中温度からの変化量と、熱源側の温度の実測値の前記所定の期間での前記初期地中温度からの変化量とが所定の条件を満たすか否かを判定する第１の判定手順とを有し、
   前記計算値の変化量と前記実測値の変化量とが前記所定の条件を満たすまで前記有効熱伝導率を変更して前記第１のシミュレーション手順及び第１の判定手順を繰り返し、前記所定の条件を満たす有効熱伝導率を求めることを特徴とする地盤熱特性解析方法。
2. 熱源側の温度とは、地中熱交換器出口温度であり、
   前記第１のシミュレーション手順では、前記所定の期間、時々刻々に測定した地中熱交換器入口温度及び熱媒の循環流量を計算条件として与え、地中熱交換器内部の熱収支、無限の周囲地盤との熱伝導を解析し、熱源側の温度として地中熱交換器出口温度の時系列変化を計算することを特徴とする請求項１に記載の地盤熱特性解析方法。
3. 請求項１又は２に記載の地盤熱特性解析方法により有効熱伝導率を求める地盤熱特性解析手順と、
   運転期間の採放熱量積算値に基づいて、予定されている土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を再設定する再設定手順と、
   前記地盤熱特性解析手順による有効熱伝導率及び前記再設定手順による土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を用いて、現時点後の単位期間について、前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転のシミュレーションを実行して熱収支を解析し、熱源側の温度の時系列変化を計算する第２のシミュレーション手順と、
   前記第２のシミュレーション手順による熱源側の温度の計算値が所定の温度条件を満たすか否かを判定する第２の判定手順とを有し、
   前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準を求めることを特徴とする土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
4. 二次側（負荷側）補助熱源機と組み合わせた土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、
   前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、
   前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで前記年間負荷量を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす前記年間負荷量に基づいて、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準である前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転を停止させる第１の採放熱量積算値、又は、前記土壌熱源ヒートポンプシステムと前記二次側補助熱源機との併用運転への切り替えを行う第２の採放熱量積算値を求めることを特徴とする請求項３に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
5. 一次側（熱源側）補助熱源機と組み合わせた土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、
   前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、
   前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで、前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準である前記一次側補助熱源機を運転する熱源側の温度（以下、基準温度と称する。）を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす前記基準温度を求めることを特徴とする請求項３に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
6. 温熱需要と冷熱需要とが混在し、共通の熱源水配管を介して、加熱運転ヒートポンプの冷排熱を冷却運転ヒートポンプ熱源に、冷却運転ヒートポンプの温排熱を加熱運転ヒートポンプ熱源に相互利用する熱回収システムに適用し、熱源不足の場合には一次側補助熱源機を併用する土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、
   １年間を冷却負荷の方が大きい冷却期と加熱負荷の方が大きい加熱期と分け、冷却期においては前記冷却運転ヒートポンプを前記土壌熱源ヒートポンプシステム、前記加熱運転ヒートポンプ冷排熱を一次側（熱源側）補助熱源機として扱い、加熱期においては前記加熱運転ヒートポンプを前記土壌熱源ヒートポンプシステム、前記冷却運転ヒートポンプ温排熱を一次側補助熱源機として扱い、
   前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、
   前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準を求めることを特徴とする請求項３に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
7. 共通の熱源水配管を介して、排熱回収を行う熱回収システムに適用し、熱源不足の場合には一次側補助熱源機を併用する土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法であって、
   回収した排熱を補助熱源として扱い、
   前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷は年間負荷量であり、
   前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手順及び前記第２の判定手順を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステムの運転基準を求めることを特徴とする請求項３に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
8. 前記所定の温度条件には、前記第２のシミュレーション手順による熱源側の温度の計算値が上限値及び下限値を超えない、或いは、上限値又は下限値を超えないという条件を含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
9. 前記所定の温度条件には、前記第２のシミュレーション手順による熱源側の最高温度と最低温度の計算値における経年変化値がともに所定の条件値を超えないという条件を含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
10. 前記単位期間ごとに、前記地盤熱特性解析手順、前記再設定手順、前記第２のシミュレーション手順、及び前記第２の判定手順により前記土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準を求め、その土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準に基づいて前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整を実行することを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載の土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整方法。
11. 熱媒を循環させる地中熱交換器を利用する地盤熱特性解析装置であって、
    地盤熱特性値としての有効熱伝導率を仮定し、その有効伝導率を用いて、所定の期間、時々刻々に測定した計算条件を用いて、熱源側の温度の時系列変化を計算する第１のシミュレーション手段と、
    前記第１のシミュレーション手段による熱源側の温度の計算値の前記所定の期間での初期地中温度からの変化量と、熱源側の温度の実測値の前記所定の期間での前記初期地中温度からの変化量とが所定の条件を満たすか否かを判定する第１の判定手段とを備え、
    前記計算値の変化量と前記実測値の変化量とが前記所定の条件を満たすまで前記有効熱伝導率を変更して前記第１のシミュレーションによる計算及び前記第１の判定手段による判定を繰り返し、前記所定の条件を満たす有効熱伝導率を求めることを特徴とする地盤熱特性解析装置。
12. 熱源側の温度とは、地中熱交換器出口温度であり、
    前記第１のシミュレーション手段では、前記所定の期間、時々刻々に測定した地中熱交換器入口温度及び熱媒の循環流量を計算条件として与え、地中熱交換器内部の熱収支、無限の周囲地盤との熱伝導を解析し、熱源側の温度として地中熱交換器出口温度の時系列変化を計算することを特徴とする請求項１１に記載の地盤熱特性解析装置。
13. 請求項１又は２に記載の地盤熱特性解析方法により有効熱伝導率を求める地盤熱特性解析手段と、
    運転期間の採放熱量積算値に基づいて、予定されている土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を再設定する再設定手段と、
    前記地盤熱特性解析手段による有効熱伝導率及び前記再設定手段による土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を用いて、現時点後の単位期間について、前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転のシミュレーションを実行して熱収支を解析し、熱源側の温度の時系列変化を計算する第２のシミュレーション手段と、
    前記第２のシミュレーション手段による熱源側の温度の計算値が所定の温度条件を満たすか否かを判定する第２の判定手段とを備え、
    前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション手段による計算及び前記第２の判定手段による判定を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準を求めることを特徴とする土壌熱源ヒートポンプシステムの運転調整装置。
14. 熱媒を循環させる地中熱交換器を利用して地盤熱特性を解析するためのプログラムであって、
    地盤熱特性値としての有効熱伝導率を仮定し、その有効伝導率を用いて、所定の期間、時々刻々に測定した計算条件を用いて、熱源側の温度の時系列変化を計算する第１のシミュレーション処理と、
    前記第１のシミュレーション処理による熱源側の温度の計算値の前記所定の期間での初期地中温度からの変化量と、熱源側の温度の実測値の前記所定の期間での前記初期地中温度からの変化量とが所定の条件を満たすか否かを判定する第１の判定処理とをコンピュータに実行させ、
    前記計算値の変化量と前記実測値の変化量とが前記所定の条件を満たすまで前記有効熱伝導率を変更して前記第１のシミュレーション処理及び第１の判定処理を繰り返し、前記所定の条件を満たす有効熱伝導率を求めることを特徴とするプログラム。
15. 熱源側の温度とは、地中熱交換器出口温度であり、
    前記第１のシミュレーション処理では、前記所定の期間、時々刻々に測定した地中熱交換器入口温度及び熱媒の循環流量を計算条件として与え、地中熱交換器内部の熱収支、無限の周囲地盤との熱伝導を解析し、熱源側の温度として地中熱交換器出口温度の時系列変化を計算することを特徴とする請求項１４に記載のプログラム。
16. 請求項１又は２に記載の地盤熱特性解析方法により有効熱伝導率を求める地盤熱特性解析処理と、
    運転期間の採放熱量積算値に基づいて、予定されている土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を再設定する再設定処理と、
    前記地盤熱特性解析処理による有効熱伝導率及び前記再設定処理による土壌熱源ヒートポンプシステム運転熱負荷を用いて、現時点後の単位期間について、前記土壌熱源ヒートポンプシステムの運転のシミュレーションを実行して熱収支を解析し、熱源側の温度の時系列変化を計算する第２のシミュレーション処理と、
    前記第２のシミュレーション処理による熱源側の温度の計算値が所定の温度条件を満たすか否かを判定する第２の判定処理とをコンピュータに実行させ、
    前記熱源側の温度の計算値が前記所定の温度条件を満たすまで土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準に関係する値を変更して前記第２のシミュレーション処理及び前記第２の判定処理を繰り返し、前記所定の温度条件を満たす土壌熱源ヒートポンプシステム運転基準を求めることを特徴とするプログラム。

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