電力負荷平準化を目的とした帯水層蓄熱システムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555164
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鉾井 修一 京都大学, 工学研究科, 教授 (80111938)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永井 久也 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (52040538) ; 中村 慎 (株)竹中工務店, 技術研究所, 研究員 ; 原田 和典 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90198911) ; 高田 暁 京都大学, 工学研究科, 助手 (20301244)
• Keywords: 帯水層 / 蓄熱システム / 相似則 / 止水壁 / 透水係数 / 模型実験 / 飽和 / 負荷平準化

Research Abstract

本研究は、蓄熱方式の中で地盤蓄熱方式、蓄熱媒体としては、粘土層などの難透水層と施工上必要な止水壁とに囲まれた建物直下の地下帯水層に着目し、地中蓄熱の有効性を検討する。このシステムは、年間負荷に占める冷房負荷の割合が大きい建物への適用を前提に、夏季の冷水取り出しを目的としている。
地盤中への投入熱量、回収熱量は、土壌の性質と同時に、蓄熱槽の形状、止水壁の特性、給水・揚水井戸の位置・口径など蓄熱槽に関するパラメータや、水頭勾配、蓄熱・汲み上げ期間などの運転制御に関する種々のパラメータにより大きく左右される。
また、最終的な蓄熱効率は、蓄熱量・回収水温などの利用二次側からの要求を考慮して評価されなければならない。二次側を含めたトータルな評価を、空調運転を考慮したシミュレーション等で評価する必要がある。
以上の観点より、本年度は、
(1)地盤中での熱水分移動解析により、蓄熱・回収熱量に及ぼす種々のパラメータの影響を把握した。
(2)土壌の水分伝導率を推定した。
(3)相似則に基づく蓄熱過程の実験を行い、種々のパラメータが蓄・回収熱量に及ぼす影響を明らかにした。
(4)実大建物・地盤における測定により蓄熱効率を調べ、蓄熱性状、非一様な土壌層の影響を検討した。
(5)二次側の運転を考慮した最適蓄熱制御方式について検討した。

Research Products

• [Publications] 中村慎: "敷地内帯水層蓄熱システムに関する研究(その1)"日本建築学会計画系論文集. 546号. (2001)
• [Publications] J.Jung: "Study into Optimized Control for Air-Conditioning System with Floor Thermal Storage"Proceedings of Terrastock 2000. Vol.2. 545-550 (2000)
• [Publications] M.Nakamura: "Study on Thermal Storage System Utilizing Finite Aquifer"Proceedings of Terrastock 2000. Vol.2. 467-472 (2000)