既製ドラム缶を活用した太陽熱・雨水・地中熱による自然冷暖房システムの開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420619
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 市川 尚紀 近畿大学, 工学部, 准教授 (50441085)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 太陽熱 / 雨水 / 地中熱 / 自然エネルギー / 木造住宅 / 冷暖房

Research Abstract

本研究は、わが国の一般的な木造住宅に採用可能な太陽熱、雨水、地中熱による自然冷暖房システムの開発を行うものである。特に、雨水を地下に貯めて地中熱を蓄える装置として、既製品のドラム缶を連結した独自のシステムの有効性を確認することが本研究の特徴である。具体的には、実物大の木造実験住宅を用いて、太陽熱で温めた雨水による暖房と、地中熱で冷やした雨水による冷房の実験を行い、その効果を定量的に把握することを目的としている。
本システムを構成する装置は①雨水分流器、②雨水貯留槽、③雨水循環ポンプ、④雨水保温・保冷タンク（既製ドラム缶）、⑤タンク切り替え自動制御盤、⑥真空式太陽熱温水器、⑦熱交換装置（床冷暖房パネル、ラジエータ、ファンコイルユニットなど）である。
現在、近畿大学キャンパス内にある木造実験住宅に、このシステムが構築されており、2013年度に行った実験では、夏の冷房効果を持続させることに成功したが、1部屋（9畳）だけでの実験であったため、このシステムの最大能力を確認すべく、2015年度は、2部屋同時に稼働できるシステムに改良した。その能力を検証すため、同実験住宅の2階居室に新たなファンコイルユニットを設置し、既存の循環システムに連結した。そして、タンク切り替え自動制御盤や室内温度を感知して切り替えられるかどうかの試運転まで行った。このシステムを用いて、2年目と3年目に本実験を行い、冷暖房効果の把握と分析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2015年度はシステムの構築が目的であるため、その計画は達成し、夏の本実験までの準備期間も予定通り確保できているからである。

Strategy for Future Research Activity

2016年度は、夏季と冬季に一定期間連続でシステムを稼動し、室内温熱環境の実測を行い、冷暖房効果の把握と分析を行う。