| 研究課題/領域番号 |
19K05123
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
佐伯 隆 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30253165)
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| 研究分担者 |
貝出 絢 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (50773074)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 抵抗低減効果 / 地中熱利用システム / 採熱管 / 省エネルギー / 配管摩擦抵抗 / ポンプ所要動力 / 抵抗低減剤 |
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| 研究実績の概要 |
本課題は、地中熱利用による空調設備を対象とし、これに申請者のシーズである流体輸送の省エネルギー技術『抵抗低減効果』を複合することで、地球にやさしい省エネルギー空調システムを開発するための技術を発展させるためのものである。当初（令和元年度）は千葉県八街市にあった地中熱利用の水循環試験設備を使用し、複合化による省エネ効果を定量的に計測し、その後、数か月オーダーの連続運転による効果の安定性を評価する予定であった。前者については、抵抗低減剤の添加により、循環ポンプの動力を最大16％低減できることを明らかにできた。しかし、後者の連続運転については、令和二年度からの新型コロナの問題から、現地に出張できなくなったため、大学の敷地において、申請者の実験室（3階）と地上を結ぶ循環系を新たに作製し、省エネ効果を持続させるために必要な諸データを取得した。一方で、大学の循環系は地中に埋設したものではないため、循環水の温度が外気温に大きく影響した。そこで、地下100 mまで埋設された地中熱採熱管を保有している協力者を探し、令和三年度秋より広島県三次市の企業の協力が受けられることになった。ただし、現地には埋設した採熱管があるのみで、ポンプやその制御機器、及び測定機器を作製・設置し、抵抗低減効果を評価できる実験装置を設置した。これにより、長期安定性の試験を令和四年度より再開し、水循環系に適した抵抗低減剤の種類や添加条件についての知見を得た。この際、防錆剤を適切に添加することで、省エネ効果が増すという新しい発見もあった。
最終年度（令和五年度）も継続して三次市の実験装置で長期安定性の試験を行い、これら地中熱利用システムの試験から得られた抵抗低減効果の定量的なデータを基に、省エネルギー効果とシステム全体のメリットを評価できるソフト（エクセルのマクロ）を開発した。
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