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Development of heat supply network using unutilized energy -Application of reservoirs as heat source-

Research Project

Project/Area Number 16K06609
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Architectural environment/Equipment
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Kindaichi Sayaka  広島大学, 工学研究科, 准教授 (00396300)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 椿 涼太  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80432566)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords未利用エネルギー / ヒートポンプ / 熱源 / 貯留水 / マクロモデル / ヒートポンプシステム / 熱供給 / 熱源システム / 建築環境・設備
Outline of Final Research Achievements

We have developed a water source heat pump system using water reservoirs intended for agricultural applications or flood control as a heat source. In this study, we proposed a practical model using TDR (Thermal Distribution Rate), which describes natural convection during heat release from heat pumps, to calculate seasonal variations of heat source temperature. TDR model shows reasonable changes of heat source temperature regardless of whether heat pumps are operated or stopped. Several calculations show high energy saving effects >20% compared to air source heat pumps, indicating that reservoirs are a possible heat source in heat pump systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は貯留水を未利用エネルギーのひとつと位置づけ、その有効活用の形態を示すものである。これまで大規模な地域熱供給事業等に限定されてきたヒートポンプシステムにおける水熱源の活用を中~小規模でも可能にすることから、地方での未利用エネルギー導入推進に意義があると考える。また、貯留水では夏季に緩やかな温度成層が形成されるが、このとき内部の水循環が停滞し水質上の問題を生じることがあり、対応策として意図的に成層を破壊する試みもみられる。熱源としての貯留水の活用はこうした水質・環境問題の緩和の可能性も有している。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] On the Texture Angle Detection Used in Space-Time Image Velocimetry (STIV)2017

    • Author(s)
      Ryota Tsubaki
    • Journal Title

      Water Resources Research

      Volume: 53 Issue: 12 Pages: 10908-10914

    • DOI

      10.1002/2017wr021913

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 貯留水の熱的利用可能性に関する研究 その11 CFD解析による受熱特性の考察2019

    • Author(s)
      松崎浩典、金田一清香、西名大作、河崎啓太、椿涼太
    • Organizer
      日本建築学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 貯留水の熱的利用可能性に関する研究 その12 受熱量比を用いた新たな熱源温度予測モデルの作成2019

    • Author(s)
      河崎啓太、金田一清香、西名大作、松崎浩典、椿涼太
    • Organizer
      日本建築学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 河川河床近傍の多地点・連続モニタリング技術開発の為の基礎的研究2019

    • Author(s)
      椿涼太
    • Organizer
      土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 貯留水ヒートポンプの利用可能性に関する研究(その5)実験による自然対流の検討と受熱量比マップ2018

    • Author(s)
      河崎啓太、金田一清香、西名大作、北野博亮、岩田剛
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 貯留水ヒートポンプ運用時の熱源温度予測手法に関する研究 その5 大型水槽を用いた放熱実験による自然対流の挙動2018

    • Author(s)
      河崎啓太、金田一清香、西名大作
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 貯留水の熱的利用可能性に関する研究 その9 大型水槽を用いた放熱実験による自然対流の挙動の確認2018

    • Author(s)
      1)村上季実子, 金田一清香, 西名大作, 河﨑啓太, 北野博亮, 岩田剛, 椿涼太
    • Organizer
      日本建築学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 貯留水の熱的利用可能性に関する研究 その10 実験値を用いた自然対流モデルの改良2018

    • Author(s)
      2)河﨑啓太, 金田一清香, 西名大作, 村上季実子,北野博亮, 岩田剛, 椿涼太
    • Organizer
      日本建築学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 貯留水の熱的利用可能性に関する研究 その7 CFD解析によるヒートポンプ運用時の放熱過程と熱源温度2017

    • Author(s)
      河崎啓太、竹原渓吾、金田一清香、西名大作
    • Organizer
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2017-03-04
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 貯留水の熱的利用可能性に関する研究 その8 自然対流を考慮した熱源温度計算2017

    • Author(s)
      竹原渓吾、金田一清香、西名大作、河崎啓太
    • Organizer
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2017-03-04
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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