2012 Fiscal Year Annual Research Report
ソーラーポンドを用いた太陽熱有効利用による農作物栽培施設の省電力化
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22580291
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
平野 博之 岡山理科大学, 工学部, 教授 (60264115)
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2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 自然エネルギー / 太陽エネルギー / 省エネルギー / 蓄熱 / 流動 / 伝熱 / 拡散 / 数値解析 |
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| Research Abstract |
数値解析的研究に関しては、気象条件を考慮したり、ソーラーポンド内の塩水溶液の物性値を温度と濃度の変数とするなど、可能な限り実現象に近い条件にて、対流の存在しない条件（直線濃度勾配を付与したソーラーポンドに相当）にて、蓄熱過程をシミュレーションした。さらに、対流を考慮した計算にあたっては、昨年度、移動現象論における基礎式である、連続の式、運動方程式、エネルギー方程式、対流拡散方程式を連立させ、これらを有限体積法により離散化し、SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations)法を用いて作成した数値解析プログラムを用い、計算格子を増やすなど、さらに詳細に、ソーラーポンド内の速度、温度、塩濃度の分布を求めた。
実験的研究に関しては、実験データを継続して蓄積するため、引き続き、30 cm (横) × 30 cm (縦) × 10 cm (高さ)のアクリル製立方体容器を用い、水と１種類の濃度の食塩水、水と５種類の濃度の食塩水、水と１種類の濃度の食塩水の間を透明膜で仕切ったものからなる塩濃度勾配型ソーラーポンドを作成し、蓄熱の様子を測定した。実験の結果、透明膜は、蓄熱効率を低下させることを明らかにした。さらに、太陽光の２０％程度を蓄熱することが可能であることも明らかとなった。
ポンドを深くすることで蓄熱効率は上昇し、ポンド深さを１mとしたシミュレーション結果からは、底面で１年間で約６０度の温度上昇が見込めることがわかった。これらの結果については、学会にて発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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