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事例:HVACシステム

温度、湿度および排熱の管理

 本モデルの概要は以下のとおりです。

  • 除湿機能と加湿機能を組み込んだ空調モデルです。オフィスは2つあります。
  • 室温は一定になるようにPIDで制御されています。
  • オフィスの窓の開閉により室温が変化します。
  • 室温の変化などを見ながら給気ファンの回転数、流量分配、加湿量などを変えることができます。
  • オフィスを通過した排熱を利用して、植物工場の温度と湿度を管理します。
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図 1 HVACシステムの模式図

1.図 1は各種コンポーネント(図 2)のパラメータからリンクされた操作用画面です。toggleボタン(緑、赤)によって境界条件を切り替えることができます。


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図 2 Flownexのコンポーネントによる簡易モデル

2.図 2はFlownexの各種コンポーネントにより構築されたHVACシステムの簡易モデルです。この画面でプロパティの設定や最適化などを行ないます。


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図 3 混合流体の設定画面

3.モデル内を流れる流体の設定画面です(図 3)。今回は水‐水蒸気の二相流と空気(不凝縮ガス)の混合流体を設定します。


humid_graph.png
図 4 簡易モデルの過渡解析

4.過渡解析によって各部屋の温度と湿度の挙動を観察します(図 4)。

  •  10秒:窓の開閉によって室温が変化します。
  •  40秒:PID制御によって室温が調整されます。
  •  70秒:ファンの回転数を下げて、流量を調整しています。
  •  100秒:植物工場に供給される空気の加湿量を調整しています。

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