| 研究課題/領域番号 |
16K06609
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築環境・設備
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
金田一 清香 広島大学, 工学研究科, 准教授 (00396300)
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| 研究分担者 |
椿 涼太 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80432566)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 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 / ヒートポンプシステム / 熱供給 / 熱源システム / 建築環境・設備 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、農業用のため池や調整池、貯水池の水（貯留水）をヒートポンプシステムの熱源として活用することを提案し、CFD解析や実験結果に基づき、運転や停止による熱源温度の変動を簡便かつ高精度に計算するモデル（マクロモデル）を構築した。マクロモデルでは、温度成層下において底部からヒートポンプの排熱を放出する際の自然対流の挙動をCFD解析により算出し、水中に生じる受熱量分布をあらかじめ求めることで短時間での年間計算を可能にした。実測および実験値との比較により、マクロモデルの計算結果の妥当性を確認し、また空気熱源方式と比べ省エネルギー性に優れた方式であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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