地下水流れを有する地中温度の計算方法とその応用  [in Japanese] Method of Calculation of the Ground Temperature with Ground Water Flow and Its Application  [in Japanese]

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Abstract

本論文では地下水流れを有する場合の、地中熱交換器周囲の地中温度の計算手法とその応用について報告する。まず、地下水流れを有する場合の土壌内の線熱源と円筒熱源の温度応答の比較検討を行った上で、円筒熱源周囲の地中温度の計算方法を示した。次に、2本の地中熱交換器を用いた場合の地中温度計算について、本計算方法と数値計算の比較を行い、本計算方法の計算精度を検証した。さらには、本計算方法を用いて地下水流れが土壌熱源ヒートポンプシステムの性能と導入効果にもたらす影響について検討を行った。札幌市の戸建住宅に、単独埋設管の土壌熱源ヒートポンプシステムを導入した場合について、運転シミュレーションとコスト分析を行った結果、全ての地層に地下水流速100m/yearが流れると仮定した場合では、地下水流速0mの場合と比較して、地中熱交換器長さを45m削減できることを示した。このことから地下水流れを設計に反映することにより、システムのイニシャルコストの削減を効果的に行えることが示唆された。

This paper shows method of calculation of the ground temperature with ground water flow and its application. First, method of calculation of the thermal response surrounding cylindrical heat source in the ground with ground water advection is shown based on comparing the thermal response for the cylindrical heat source with the one for line source. Next, the method's preciseness is verified by comparing thermal response calculated by this method and numerical calculation on condition that two ground heat exchangers are used. In addition, the impact that the ground water flow effects performance of the GSHP system and installation advantage is examined with the developed tool including this method. As the results of simulation of the GSHP system operation and cost analysis in case where the GSHP system with single ground heat exchanger is installed to a residential house in Sapporo, it is shown the ground heat exchanger of 45m is reduced for calculated condition that the ground water velocity in all ground layer is 100m/year. This result indicates that considering the ground water flow for the design of the GSHP system contributes to the reduction of the initial cost of the GSHP system.

Journal

  • Transactions of the Society of Heating,Air-conditioning and Sanitary Engineers of Japan

    Transactions of the Society of Heating,Air-conditioning and Sanitary Engineers of Japan 31(115), 9-17, 2006

    The Society of Heating, Air-Conditioning & Sanitary Engineers of Japan

References:  9

Cited by:  3

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110007996646
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00065706
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    0385-275X
  • NDL Article ID
    8536926
  • NDL Source Classification
    ZN5(科学技術--建設工学・建設業--都市工学・衛生工学)
  • NDL Call No.
    Z16-955
  • Data Source
    CJP  CJPref  NDL  NII-ELS  J-STAGE 
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