シーズ支援プログラム

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研究成果平成２８年度被災地企業のシーズ支援プログラム（福島再生可能エネルギー研究開発拠点機能強化事業）産総研の貢献企業が抱える課題企業の技術シーズ今後の展開企業のシーズ企業が抱える課題産総研の貢献研究成果【研究成果】【ポイント】樹脂製細管熱交換器を内蔵したタンク式地中熱交換器の有効性の検証ジオシステム株式会社：高杉真司・舘野正之・小間憲彦・五十嵐敬愛再生可能エネルギー研究センター：内田洋平・吉岡真弓・Shrestha Gaurav・石原武志・金子翔平・五十石浩介高性能かつ設置・運用コスト低減可能なタンク式熱交換器仕様の決定手順当該技術の評価のための設備、評価のノウハウを保有していない地下水を利用可能な実証フィールド及び研究員の知見やノウハウの活用タンク式熱交換器の熱交換特性を確認、エアインジェクションの有効性を確認地下水・湧水等を安価に得られる場合に、高性能で、かつ設置・運用コストの低減可能なタンク式熱交換器の仕様と、その詳細を決定する手法本熱交換器は、熱交換性能が高く、少ない地下水/湧水使用量で運用可能、かつメンテナンス性に優れている初期コストとランニングコストを削減できるため、地中熱利用普及へのブレークスルーにつながる•タンク式熱交換器の熱交換能力は，プレート式よりも高いことを実証•井水のON/OFF制御とエアインジェクションの有効性の確認タンク式とプレート式の性能比較結果①条件にもよるが、タンク式はプレート式よりも熱交換能力が高いことを確認（暖房時）②熱容量の大きいタンクを利用することで、熱交換器での温度変化を緩やかにできるため、簡略な制御方法であるON/OFF制御を採用でき、システム費用を低減できる③現地実験により、適切な井水制御とエアレーションによる強制撹拌が熱交換特性を高めることを確認冷房時の熱交換特性、省エネ性の確認冷暖房負荷が大きい場合の対応として、他熱源とのハイブリッドについての検討が必要より小規模なブロアを使用して、使用電力の削減、システムCOPの向上についての検討十分な量の地下水を汲み上げられる井戸と、従来型のプレート式熱交換器との比較試験を行うための機器を有していない。また、評価方法についてのノウハウが足りない。①実証フィールドでの従来機器との比較データの取得②タンク式熱交換器の熱交換器特性、エアレーションの有効性評価タンク式でのエアレーションの効果P循環ポンプ熱源水出水面FRP水槽熱源水入り湧水・地下水オーバーフロー排水口エアーインジェクション1.1m1.5m（特許出願中）（特許出願中）排水温度制御による節水（特許出願中）地中熱ヒートポンプ放熱器湧水・地下水G-カーペット間隔保持で性能向上外径0.9mジオシステム株式会社0.00.51.01.52.02.53.03.54.00.00.20.40.60.81.01.21.41.60.02.04.06.08.010.0単体COP熱交換率（kW/K）熱源水HP入り温度（℃）プレート式タンク式プレート式タンク式単体COP熱交換率0.00.20.40.60.81.00.02.04.06.08.010.0熱交換率（kW/K）熱源水HP入り温度（℃）エア有エア無（ON/OFF制御）左図：タンク式熱交換器上図：既存のプレート式熱交換器14―　　―