2013 Fiscal Year Research-status Report
QOL向上と給湯用エネルギー消費削減のための家庭排水熱回収システムの構築
| Project/Area Number |
25420611
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
鍋島 美奈子 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90315979)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西岡 真稔 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40287470)
中尾 正喜 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60381977)
FARNHAM Craig 大阪市立大学, 生活科学研究科, 講師 (60638245)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 熱交換器 / 浴槽排水 / 上水予熱 |
|---|
| Research Abstract |
(1)熱交換器の製作と実験装置の構築： 全長1.5m，銅製，サイズが50Aの排水管の外側に銅製13Aの上水管を巻き付ける形状の熱交換器を製作した．熱交換器の熱通過率は0.03kW/㎡K（排水管内表面積基準）となった。浴槽排水とシャワー排水の流量をそれぞれ再現できる実験装置を構築した．電動ボール弁，電磁弁の開閉などは制御装置(PLC)を用いて行う。排水温度とスケジュールはM1スタンダードを参考に決定し，上水温度はなりゆきで12月の上水温度（8～9℃）とした．排水が熱交換器に流れている間，同時に上水の給水が起こることとし，実験中に上水が熱交換器を通過して得た熱量（温度差と流量）を記録する．
(2)実験結果： 単独世帯の浴室内に熱交換器を設置する方式と，複数世帯の排水が合流する共用部で熱交交換器を設置する方式の比較検討をおこなった．①2人世帯シャワー浴、②2人世帯標準、③3人世帯標準、④4人世帯標準、⑤4人世帯使用量大の5種類の単独世帯排水スケジュールと、これらを組み合わせた⑥複数世帯連続排水の6つの実験スケジュールで実験を行った。単独世帯の排水では、世帯人数に関わらず熱交換後の上水温度は0.5K程度（上水供給量は①約112L，②約207L，③約233L，④約273L，⑤約318L）の上昇にとどまった。一方，複数世帯連続排水では，熱交換後の上水温度は1.0K程度（上水供給量は⑥約1000L）上昇した。単独世帯で上水予熱システムを導入した際の上水取得熱量の5世帯合計は2,393kJ、複数世帯で熱交換器を共有した際の上水取得熱量は4,251kJとなり、複数世帯で共有する方が上水取得熱量が増えることが確認できた。熱回収率は2、3、4人世帯では1.0~1.3%、2人世帯シャワー浴で2.0%、複数世帯で熱交換器を共有した場合では2.1%となった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験は予定通り実施できた．熱交換器の効率向上に関して次年度検討する．
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降の課題： 2013年度実験結果をもとに，熱交換器の改良，熱交換面積の拡大など，熱回収率の向上に関わる改良，試作をおこない，熱回収率の向上をめざす．また，上水温度上昇にともなうQOL（Quality of Life）の向上に関して，湯使用温度と快適性の関係を調査する．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
2013年度は計画通り，単独世帯の浴室内に熱交換器を設置する方式と，複数世帯の排水が合流する共用部で熱交交換器を設置する方式の比較検討をおこなった．しかし，熱交換器に関しては1種類のみしか実験対象にできなかったため，熱交換器の改良に見込んでいた予算を次年度繰越とした．
2014年度は，2013年度の実験結果をもとに，熱交換器の改良，ユニット化に向けた試作に重点をおく予定である．また，上水温度上昇にともなうQOLの向上に関する調査研究に着手する．
|
Research Products
(2 results)
