| 研究課題/領域番号 |
17K17569
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| 研究機関 | 帯広畜産大学 |
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研究代表者 |
木村 賢人 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60596675)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | アイスシェルター / 氷冷熱利用 / 製氷環境 / 自然エネルギー |
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| 研究実績の概要 |
研究対象の省エネ型農産物貯蔵庫では、冷熱源である氷を貯氷室で製造し、保管する。本研究では、氷の製造環境について検討するものである。
氷の製造は、冬期に貯氷室内の通気口を開放し、そこから流入する自然冷気のみで行う。昨年度は、通気口の開放面積を拡大し製氷を行った。その結果、貯氷室内に流入する冷気量が増大し、120トン以上の氷が製造された。また、貯氷室内の気温は一様ではなく、下部が低く、上部が高かった。この温度分布は製氷初期から終了まで変わることはなかった。貯氷室内の風速は、通気口に近い地点では、外の風速の影響を受けたが、遠い地点ではその影響はほとんどなかった。
今年度は、昨年度の観測結果から、製氷モデルのパラメータの一つで、貯氷タンクと周辺空気との熱交換効率を示す熱伝達率を算出した。その結果、下部と上部の貯氷タンクの熱伝達率が高く、一方、中央部の貯氷タンクの熱伝達率は低い値となった。この理由として、気温と同様に、風速も高さによって異なり、中央部の風速が他の場所に比べて小さかったためである。これは風速の観測からも確認された。風速の違いが生じた理由は、貯氷タンクの設置密度が影響したと考えられる。つまり、中央部は周辺の貯氷タンクによって通気口からの冷気が流入しにくい状況にあることが示唆された。
また、今年度の製氷は、通気口の開放面積を昨年度の半分にして行った。その結果、暖冬の影響もあり、製氷量は約75トンであった。貯氷室内の温度および風速分布は昨年と同様に形成されていた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、製氷環境の把握に必要な基礎データを得ることができた。特に、今年度の観測では、通気口の開放面積を昨年度の半分にして行ったことにより、通気口の開放面積の影響を評価する上で必要なデータを確保することができた。また、製氷モデルに必要なパラメータの一つである熱伝達率を算出したが、既往の研究結果とほぼ一致する結果が得られた。このことから、今後の製氷モデルの作成・検証についても順調に行うことができると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
以下の通り、今年度得られたデータを精査するとともに、冬期に再び観測を行う。
(1)通気口の開放面積の違いおよび暖冬時の製氷環境への影響を、気温、風速データから評価する。
(2)既存の製氷モデルに昨年度と今年度の観測結果を適用し、その結果からモデルに使用されているパラメータの検証を行う。
(3)今年度と同様に次年度も冬期の貯氷室内の製氷過程を把握するため多点観測を行い、3年間の観測結果および製氷モデルから貯蔵庫の設計に関する指針をまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初、想定していた測器の不具合はなく、それにより測器の交換などがなかったため、残額が生じた。余剰金は、今後の観測に必要な消耗品(電池など)や旅費に使用する予定である。
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