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ヒートクラスター型地中熱ヒートポンプの熱・物質輸送現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07035
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

菊田 和重  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (90214741)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードヒートポンプ / 地中熱 / ヒートクラスター / 再生可能エネルギー / 地中熱ヒートポンプ / 熱・物質輸送 / 新エネルギー
研究成果の概要

地下水を積極的に利用するヒートクラスター型地中熱ヒートポンプは従来の土壌熱を主として利用するボアホール型と比較して4~5倍の採熱が可能であるが、ヒートクラスター型地中熱ヒートポンプの普及のためには地下水の移動を含む土壌中の複雑な熱輸送を解明する必要がある。そこで本研究は、実機による試験結果や土壌や地下水のモデル実験を元に、この複雑な系の数値解析モデルの開発を行うことで、ヒートクラスター型地中熱ヒートポンプにおける熱・物質輸送現象の一部を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地下水を積極的に利用するヒートクラスター型地中熱ヒートポンプの複雑な熱移動現象の解明のために実機による試験ならびに土壌中の地下水の移動に関するモデル実験を行った。それらの結果を元に数値計算モデルの開発を行い熱移動現象の解明を試みた。
このような試みはこれまでになされておらず、ヒートクラスター型地中熱ヒートポンプの複雑な熱移動現象の解明により、このタイプのヒートポンプの設計指針を与えることができれば地中熱ヒートポンプの普及に拍車がかかる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 太陽熱と地中熱を利用した熱供給システムに関する数値シミュレータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      立蔵祐樹,菊田和重,小島洋一郎
    • 学会等名
      日本機械学会環境工学総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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