Vapor Cycle Library (蒸気サイクルライブラリ)

蒸気サイクルライブラリは、暖房、冷房、廃熱回収のための蒸気サイクルシステムを設計するために使用されます。

本ライブラリにより、コンポーネントの相互作用や動的なシステム挙動を、設計の初期段階でシミュレーションし、分析することができます。モバイルおよび住宅用アプリケーションのエネルギー管理設計の一部として、統合して使用することができます。

こちらは、液体冷却ライブラリ熱交換器ライブラリ電力システムライブラリのようなシステムの機械・電気部分をカバーする他のModelicaライブラリと完全な互換性を持っています。複数のライブラリを一緒に使用することで、ユーザーは強力で分野横断的なシミュレーションと解析環境を手に入れ、複雑な設計タスクに理想的な環境を手に入れることができます。

hand adjusting air conditioning controls

large metal fan

メリット

  • 詳細かつ柔軟な蒸気サイクルコンポーネントの包括的なセットにより、モデリング時間が短縮されます
  • あらかじめ定義された蒸気圧縮サイクルにより、シミュレーションのセットアップを迅速化できます
  • 過渡モードと定常モードにより、設計の早い段階から実環境の挙動をシミュレーションが可能です
  • ユーザー定義のシステムアーキテクチャの柔軟な構成により、カスタムアプリケーションの開発をサポートします
  • R134a、R744、R1234yf を含む幅広い作動流体に対応しています
  • 主要な外部流体特性アプリケーション(Cool-prop および Refprop)に対する Modelica インターフェースにより、事実上すべての純粋な化合物を利用することができます
  • 熱交換器や液冷のような他の Modelon ライブラリとのプラグアンドプレイ互換性により、 設計アプリケーションのための包括的なシステムレベルのモデル作成が可能です
  • Modelica言語オープンスタンダードに基づき、モデルの再利用や他のライブラリとの容易な統合を可能にします

適用例

蒸気サイクルライブラリは、蒸気圧縮サイクルの開発および解析の出発点です。その応用範囲は、自動車、エネルギー、HVAC、冷凍など、多くの産業にわたります。

液冷ライブラリや熱交換器ライブラリとの組み合わせにより、ベーパーサイクルライブラリは、完全なエネルギーシステムの全体的なシミュレーションのための強力なツールになります。

学術的な研究やトレーニングでは、蒸気圧縮モデルをシミュレーションすることで、テストリグ上で再現することが困難な現象やコンポーネントの相互作用についての知見を得ることができます。

産業用冷却・加熱システム

汎用性の高いライブラリ構造により、非常に特殊な蒸気圧縮サイクルをモデル化することができます。

有機ランキンサイクルシミュレーション

地熱、太陽熱、廃熱、バイオマスを熱源とした有機ランキンサイクルモデルを構築することができます。

有機ランキンサイクル開発における代表的な設計課題は、性能に強く影響する作動流体の選定です。ベーパーサイクルライブラリには、どの設計段階でも簡単に置き換えられる作動流体のセットが含まれています。

ベーパーサイクルライブラリーと熱交換器ライブラリー、液体冷却ライブラリーを組み合わせることで、排気ガス再循環システムやエンジン冷却水回路に組み込まれた有機ランキンサイクルの全体的な性能を研究することができます。

住宅用ヒートポンプの設計と最適化

ヒートポンプの性能は、従来、定常状態の運転ポイントに対して最適化されてきました。しかし、現実のアプリケーションでは、ヒートポンプの負荷要件が変化したり、境界条件が常に変化したりすることが多く、それに応じて効率も変化します。そのため、年間の性能を評価し、コントローラーの最適なスイッチング周波数と低負荷領域でのヒートポンプの動作の両方を研究することは非常に有益です。弊社のModelicaライブラリで作成したモデルは、各動作点でのヒートポンプの挙動や、過渡状態での挙動を把握することができます。

こちらは住宅用ヒートポンプの様々な課題に取り組むために、お客様に広く利用されています。サイクルモデル内のすべてのコンポーネントは、数回のマウスクリックで変更できるため、ユーザーはさまざまなメーカーのコンポーネントを迅速に切り替えることができます。お客様は、キャリブレーション機能を使用して、すべてのコンポーネントがサプライヤーから提供された実験データと同一の挙動を示すことを確認できます。同様に、このモデルは、現在業界でベンチマークされているR744やR1234yfなど、異なる作動流体に対応することができます。

リソース