1993 Fiscal Year Annual Research Report
空調用ヒートポンプ熱源としての地盤の有効利用法に関する研究
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04452252
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
松本 衛 神戸大学, 工学部, 教授 (10031064)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鉾井 修一 京都大学, 工学部, 助教授 (80111938)
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| Keywords | 地盤蓄熱 / 長期蓄熱 / サーマルウエル / 熱水分同時移動 / 地盤水分 / ヒートポンプ熱源 / 地表面温 / 数値解析 |
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| Research Abstract |
自然エネルギー利用の1つとして、地盤を年周期の長期蓄熱媒体として利用する方法、その特性予測法について研究を行った。本年度の研究により得られた結果は、以下の通りである。
(1)蓄熱井戸への負荷パターン(ただし年平均熱流0)と、蓄熱井戸水温の年変動を算定する方法、蓄熱井戸の熱効率、許容最大熱流振幅を定める方法を示した。
(2)既に前年度に作成した実物大の密閉型蓄熱井戸(直径20cm、長さ10m)を用いて前年に引き続き、さらに1年間連続運転、測定を行った。熱負荷は、許容最大振幅として実験した。その間、蓄熱井戸水温、地盤内の温度、水分ポテンシャルの分布を測定した。最大負荷時の熱量振幅は前年同様0.5kwとして測定した。井戸内水温の振幅は、前年と同様、外気温振幅とほぼ一致している。井戸周辺でのdryoutの危険性は全くない。
(3)提案した熱水分同時移動方程式を用いて、実験時の井戸水温、地盤内温度、水分ポテンシャル分布の計算を前年と同様にして行い、実験値と比較した。両者は極めて良い一致を示した。2年間の実験を通じて解析値は実験測定値と良い一致を示しており、このモデルによる解析の妥当性を明確に示すと共に、十分な精度での予測が可能な事が明らかとなった。
(4)関連研究として、地盤の凍結時の挙動解析法の提案を行い、数値計算を行い、さらに0℃以下での水分の平衡関係を測定し、それは0℃以上のものと一致することを明かにした。また積雪層の熱挙動解析法を示した。
(5)蓄熱槽の確率的最適制御法について検討し、熱源容量有限時の解析法の定式化と近似解析法(有限容量の確率変数化)を示した。
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[Publications] Mamoru Matsumoto,et al: "Simultaneous heat and moisture transfer during freezing and melting in building" The International Meeting of CIB W-40 in Sopron,1993. No3 1-22 (1993)
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[Publications] 松本衛、牛尾智秋、他1名: "地盤内水分ポテンシャル変動とその解析;" 日本建築学会近畿支部研究報告集(計画系). 33. 93-96 (1993)
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[Publications] 松本衛、岩前篤;: "積雪の熱水分性状に関する研究-積雪内含水率実測と支配方程式-" ;日本建築学会近畿支部研究報告集(計画系). 33. 85-88 (1993)
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[Publications] 松本衛、永井久也、他1名: "ヒートポンプ熱源としての蓄熱井戸の熱性状-年周実験とその結果-" 日本建築学会近畿支部研究報告集(計画系). 33. 101-104 (1993)
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[Publications] 松本衛、永井久也、他1名: "ヒートポンプ熱源としての蓄熱井戸の熱性状-実験結果の解析と感度解析-" 日本建築学会近畿支部研究報告集(計画系). 33. 105-108 (1993)
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[Publications] 松本衛、永井久也、他1名: "地盤蓄熱に関する研究(その3)年周実験とその結果" 日本建築学会大会学術講演会(環境工学). 1267-1268 (1993)
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[Publications] 松本衛、永井久也、他1名: "地盤蓄熱に関する研究(その4)実験結果の解析" 日本建築学会大会学術講演会(環境工学). 1269-1270 (1993)
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[Publications] 鉾井修一、松本衛: "蓄熱槽の確率的最適制御" 日本建築学会大会学術講演会(環境工学). 1661-1662 (1993)
