需要制御換気

デマンド制御換気（DCV）は、居住者の数や室内の汚染物質濃度などの条件の変化に応じて空間に提供される換気量を自動的に調整する、室内空気質を維持するためのフィードバック制御方法です。DCVシステムで監視される最も一般的な室内汚染物質は、二酸化炭素と湿度です。^[1]この制御戦略は、一定の換気量でオープンループ制御を使用する建物と比較して、暖房、換気、空調（HVAC）システムで使用されるエネルギーを削減することを主な目的としています。

DCVを使用する場合

標準的な HVAC システム設計では、固定の気流率を使用して、空間に必要な外気 (OA) を計算します。これらの気流率は機械コードによって決定され、予想される占有率と空間使用に基づいて変化します。^[2]空間に固定の気流を供給するこのプロセスにより、占有されているときにその空間に十分な OA が存在することが保証されます。ただし、このような空間は常に完全に占有されているわけではありません。このような場合、HVAC システムが空間の占有者に必要な量よりも多くの OA を処理するため、エネルギーが無駄になります。^[3]このような状況では、DCV システムは空間の占有者に必要な外気流量のみを供給するため、デマンド制御換気が標準設計の魅力的な代替手段となります。したがって、このシステムタイプでは上記のエネルギーが無駄になりません。

さまざまなシステムタイプにおけるDCVアプリケーション

DCVは主に可変風量（VAV）システムで使用されます。DCV VAVシステムでは、ゾーンへの気流を調整して、空間の温度と屋外気流を制御します。ゾーンで測定された汚染物質レベルを使用して、システムのコントローラは汚染物質濃度を希釈するためのゾーンの最小気流要件を設定します。^[4]このような制御シーケンスは、汚染物質センサー（例：二酸化炭素センサー）、ゾーンに供給するファンの可変周波数ドライブ（VFD）、ゾーン内の各スペースにサービスを提供する再加熱機能を備えた個別のVAVボックス、および気流測定ステーションによってサポートされています。^[4]

定風量（CAV）システムへのDCVの応用に関する研究が行われてきました。CAVシステムは気流を調整することはできませんが、研究者はエネルギー消費を削減するためにCAVシステム機器を断続的に稼働させる実験を行ってきました。 ^{[1]この提案されたシステムでは、HVAC機器は、人が居住しているときは連続的に稼働し、人がいないときはオンとオフを繰り返すことで}室内の空気質を維持します。^[1]

二酸化炭素検知

空間内で測定された二酸化炭素レベルは、一般的に、空間内のバイオ排出物、または居住者が生成した汚染物質のレベルに比例するため、DCV システムを制御するためによく使用されます。_[ 4 ^]二酸化炭素センサーは、戦略的に配置することで空間内の二酸化炭素レベルを監視します。センサーの配置は、空間を正確に表すことができるものでなければならず、通常は戻りダクトまたは壁に配置されます。^[5]センサーが空間内の二酸化炭素レベルの上昇を読み取ると、換気が増加してレベルが薄まります。空間に人がいない場合、センサーは通常のレベルを読み取り、人がいないときの空気流量を供給し続けます。この流量は、建物所有者の基準、設計者、および ASHRAE 規格 62.1 によって決定されます。^[6]

コードと基準

換気に関する一般的な参照コードと基準:

国際機械規格（IMC）第4章：換気
国際標準化機構（ISO）国際規格分類（ICS）91.140.30：換気および空調システム
アメリカ暖房冷凍空調学会（ASHRAE） 62.1および62.2：換気および室内空気質の基準

占有率の推定例

チケット販売
時間指定スケジュール
ポジティブコントロールゲート
モーションセンサー（可聴音、不可聴音、赤外線など様々な技術）^[3]
ガス検知（CO2 _）ノルウェーの学校を対象とした調査では、DCVにCO2センサーを使用すると、_定風量（CAV）換気システムと比較してエネルギー消費が62％削減されることが判明しました。^[7]^[8]
セキュリティ機器データ共有（人数カウントビデオソフトウェアを含む）^[9]^[10]
スマートメーターなどの他のシステムセンサー/機器からの推論^[11]

参照

室内空気分配

参考文献

^ abc Zhang, Sheng; Ai, Zhengtao; Lin, Zhang (2021年4月23日). 「室内空気質、耐久性、省エネのための定風量機械換気の新しい需要制御最適化」. Applied Energy . 293 :116954. doi :10.1016/j.apenergy.2021.116954. ISSN 0306-2619.
^ 国際規格協議会。(2024) 国際機械規格 (IMC)国際規格協議会。
^ ab 「建物に対するデマンド制御換気のメリット」（PDF）。KMC Controls。2013 年。
^ abc O'Neill, Zheng D.; Li, Yanfei; Cheng, Hwakong C.; Zhou, Xiaohui; Taylor, Steven T. (2019年4月30日). 「CO2ベースのデマンド制御換気によるエネルギー節約と換気性能：ASHRAE RP-1747のシミュレーション結果（ASHRAE RP-1747）」.建築環境のための科学技術. 26 (2): 257–281. doi : 10.1080/23744731.2019.1620575 . ISSN 2374-4731.
^ 「ダクトレスエアコンとは何か、どのように機能するのか？」 2023年9月28日. 2024年3月23日閲覧。
^ Lin, X.; Lau, J. (2016). 「デマンド制御換気の適用」(PDF) . ASHRAE Journal . 58 (1): 30–32, 34, 36. ProQuest 1755482305.
^ Mysen, Mads; Berntsen, Sveinung ; Nafstad, Per; Schild, Peter G. (2005 年 12 月)。「ノルウェーの小学校における占有密度とデマンド制御換気の利点」。エネルギーと建物。37 (12): 1234–1240。doi :10.1016/ j.enbuild.2005.01.003。
^ Jin, Ming; Bekiaris-Liberis, Nikolaos; Weekly, Kevin; Spanos, Costas J.; Bayen, Alexandre M. (2018 年 4 月)。「環境センシングによる占有検知」。IEEE Transactions on Automation Science and Engineering . 15 (2): 443–455. doi :10.1109/tase.2016.2619720. S2CID 4600376。
^ カリフォルニア大学マーセド校。「エネルギー効率の高い建物の占有率測定、モデリング、予測」。2012年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月26日閲覧。
^ ローレンス・バークレー国立研究所。「デマンド制御換気のための二酸化炭素測定と人数カウント」。2013年5月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月26日閲覧。
^ Jin, Ming; Jia, Ruoxi; Spanos, Costas J. (2017 年 11 月 1 日)。「仮想占有センシング: スマートメーターを使用して自分の存在を示す」。IEEE Transactions on Mobile Computing。16 ( 11): 3264–3277。arXiv : 1407.4395。doi : 10.1109 / tmc.2017.2684806。S2CID 1997078 。

外部リンク

[:1-1] Zhang, Sheng; Ai, Zhengtao; Lin, Zhang (2021年4月23日). 「室内空気質、耐久性、省エネのための定風量機械換気の新しい需要制御最適化」. Applied Energy . 293 :116954. doi :10.1016/j.apenergy.2021.116954. ISSN 0306-2619.

[2] 国際規格協議会。(2024) 国際機械規格 (IMC)国際規格協議会。

[:2-3] 「建物に対するデマンド制御換気のメリット」（PDF）。KMC Controls。2013 年。

[:0-4] O'Neill, Zheng D.; Li, Yanfei; Cheng, Hwakong C.; Zhou, Xiaohui; Taylor, Steven T. (2019年4月30日). 「CO2ベースのデマンド制御換気によるエネルギー節約と換気性能：ASHRAE RP-1747のシミュレーション結果（ASHRAE RP-1747）」.建築環境のための科学技術. 26 (2): 257–281. doi : 10.1080/23744731.2019.1620575 . ISSN 2374-4731.

[5] 「ダクトレスエアコンとは何か、どのように機能するのか？」 2023年9月28日. 2024年3月23日閲覧。

[6] Lin, X.; Lau, J. (2016). 「デマンド制御換気の適用」(PDF) . ASHRAE Journal . 58 (1): 30–32, 34, 36. ProQuest 1755482305.

[7] ^ Mysen, Mads; Berntsen, Sveinung ; Nafstad, Per; Schild, Peter G. (2005 年 12 月)。「ノルウェーの小学校における占有密度とデマンド制御換気の利点」。エネルギーと建物。37 (12): 1234–1240。doi :10.1016/ j.enbuild.2005.01.003。

[8] Jin, Ming; Bekiaris-Liberis, Nikolaos; Weekly, Kevin; Spanos, Costas J.; Bayen, Alexandre M. (2018 年 4 月)。「環境センシングによる占有検知」。IEEE Transactions on Automation Science and Engineering . 15 (2): 443–455. doi :10.1109/tase.2016.2619720. S2CID 4600376。

[9] カリフォルニア大学マーセド校。「エネルギー効率の高い建物の占有率測定、モデリング、予測」。2012年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月26日閲覧。

[10] ローレンス・バークレー国立研究所。「デマンド制御換気のための二酸化炭素測定と人数カウント」。2013年5月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月26日閲覧。

[11] Jin, Ming; Jia, Ruoxi; Spanos, Costas J. (2017 年 11 月 1 日)。「仮想占有センシング: スマートメーターを使用して自分の存在を示す」。IEEE Transactions on Mobile Computing。16 ( 11): 3264–3277。arXiv : 1407.4395。doi : 10.1109 / tmc.2017.2684806。S2CID 1997078 。