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

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06609
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Architectural environment/Equipment
• Research Institution: Hiroshima 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
• 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

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.

Free Research Field

未利用エネルギー活用

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。