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ケーススタディレポート
(1)医療施設(カイザーメディカルオフィス) (2)研究施設(ファイザーグローバル研究所) (3)ゾーンVAVシステムと個別VAVシステムにおけるエネルギー消費の比較シミュレーション サーマフューザが創造する快適空間
サーマフューザはどのように作動するのか?
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ご指摘の通り、使用しておりますサーモスタット(1)は、静止空気の温度を検出する場合、必ずしも高感度とは言えません。このため、サーマフューザでは図のように室内空気誘引チャンバー(2)を設け、3個のベンチュリーノズル(3)から給気の一部を風速4~10m/s(使用静圧が10~60Paのため静圧によって異なる)で、図の右から左方向に吹き出し、この気流によって形成された負圧によって、室内空気(5)を高速誘引(2.5~5.0m/s)して取り込み、この空気流の中にサーモスタット(1)を配置させて検出感度を上昇させています。 このため、感知感度については、一般的な空調の負荷変動にたいしては、実用上全く問題ありません。アメリカにおける100万台を越える納入実績がこのことを証明しています。 また、ベンチュリーノズル(3)から吹き出す風量は、設定風量(VAVブレードダンパー(4)全開時)の約25%で、VAVブレードダンパー(4)が全閉の場合(最小風量)もこの状態が継続され、常時室温はモニタ-されています。従いまして、VAVの実際の制御範囲は100%~25%となります。 温度センサーにつきましては、サーミスタなど高感度のものがありますが、センサーの感知信号そのものは、制御回路内で補償されて、制御出力され、モ-タを駆動してVAVダンパーなどをコントロールしています。この場合、モ-タ駆動部のギャ-、駆動機構のアームの遊びなどにより発生するヒステリシスなどもあるので、センサ-の感度がそのまま制御精度に反映されないと言えますし、また逆にあまり高感度すぎるとかえって室温をハンチングさせたりすることにもなりかねません。 天井に配置されているディフューザ内のサーモスタットで、どうして正確に平均室温が検出できるのですか?
サーマフューザは、サーモスタットの検出温度により、VAVブレードダンパーを調整して吹出口開口を変化させて給気風量を制御します。この時、風量に比例して吹出開口面積が調整さますので、吹出風速は一定で、6~7m/s(静圧25~30Paの時)にキ-プされます。 TF-HC(595×595)モデルではユニット4周に各1枚のダンパーを備え全長1676mmの長方形スロットを形成しています。 これらの開口から吹き出される高速気流はコアンダ効果により天井に沿って流れ、室内側から大量の空気を誘引して、室内に良好なエアムーブメントを形成しながら室内空気と急速に混合し、給気の冷却または加熱エネルギーを室内に分配していきます。 これにより、均一な温度分布、気流分布が得られ、冷房時には高いADPI値を実現することができます。 一方、平均室温の検出は、「応答性が悪いのでは?」で述べましたように、この室内を循環する気流の1部を誘引して取り込んで行なわれていますので、従来の壁付けサーモスタットでは、検出不可能であったこの平均室温の検出を、天井設置の吹出口内にサーモスタットを配置して実現させています。 この平均室温の的確な検出は室温制御の目標値設定という意味できわめて重要です。 従来型の壁付けサーモスタットでは、広いスペースの中の1ポイントで温度検出していますので、その取付位置の選定には特に注意を払うべきだと言えます。
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