蒸気サイクルライブラリ (Vapor Cycle Library) は、加熱、冷却、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利用されています。

蒸気サイクルライブラリを使用することで、設計の初期段階でコンポーネントの相互作用やシステムの動的な挙動をシミュレーションし、解析することができます。このライブラリは、モバイルアプリケーションと住宅アプリケーションの両方のエネルギー管理設計の一環として使用することができます。

蒸気サイクルライブラリ は、液体冷却ライブラリ熱交換器ライブラリ、および電力システムライブラリなど、システムの機械的および電気的な部分をカバーする他の Modelica ベースのライブラリと完全に互換性があります。複数のライブラリを組み合わせて使用することで、複雑な設計作業に最適な、強力な分野横断型のシミュレーションおよび解析環境を得ることができます。

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蒸気サイクルライブラリ の利点

  • 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、モデリング時間を短縮
  • 新旧のエネルギー源のモデル化に特化
  • 定義済みの 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
  • 過渡モードと定常モードにより、設計の初期段階で現実的な挙動をシミュレート可能
  • ユーザ定義のシステムアーキテクチャを柔軟に組み合わせることで、カスタムアプリケーションの開発を支援
  • R134a 、 R744 、 R1234yf を含む、幅広い作動流体に対応
  • 代表的な外部の流体物性アプリケーション (CoolPropやREFPROP) への Modelica インターフェースにより、ほぼすべての純粋な化合物の利用が可能
  • 熱交換器ライブラリや液体冷却ライブラリなどの他の弊社製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を作成することが可能
  • オープンスタンダードの Modelica 言語をベースにしているため、モデルの再利用や他のライブラリとの統合が容易

蒸気サイクルライブラリ の適用事例


蒸気サイクルライブラリは、 蒸気圧縮サイクル の開発・解析の出発点となるライブラリです。その適用範囲は、自動車、エネルギー、 HVAC 、冷却など多くの業界にわたります。

蒸気サイクルライブラリは、液体冷却ライブラリや熱交換器ライブラリと組み合わせることで、完全なエネルギーシステムの総体的なシミュレーションを行うための強力なツールとなります。

学術的な研究や演習では、蒸気圧縮モデルをシミュレーションすることで、テストリグ上では再現が困難な現象やコンポーネントの相互作用を考察できるようになります。

産業用冷却・暖房システム

蒸気サイクルライブラリは汎用性の高い構造になっているため、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。

オーガニックランキンサイクルシミュレーション

蒸気サイクルライブラリは、地熱、太陽熱、廃熱、バイオマス熱を利用したオーガニックランキンサイクルモデルの構成が可能です。

オーガニックランキンサイクルを開発する際の典型的な設計上の課題は、性能に大きく影響する適切な作動流体の選択です。蒸気サイクルライブラリには、どの設計段階でも簡単に代用できる適切な作動流体のセットが含まれています。

蒸気サイクルライブラリは、熱交換器ライブラリや液体冷却ライブラリと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回路に統合されたオーガニックランキンサイクルの総合的な性能を調べることができます。

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、一連の定常状態の動作点に対して最適化されていました。しかし、実際の用途では、ヒートポンプは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、制御装置の最適なスイッチング周波数や、低負荷領域でのヒートポンプの挙動を研究することは非常に有益です。弊社の Modelica ベースのライブラリで作成されたモデルは、各動作点および過渡状態でのヒートポンプの挙動を計算することができます。

蒸気サイクルライブラリは、住宅用ヒートポンプの様々な課題に取り組むために広く利用されています。サイクルモデル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することができ、ユーザは様々なメーカーのコンポーネントを素早く切り替えることができます。また、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動作を示すことを確認しています。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 と R1234yf を含む、様々な作動流体に対応しています。

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