垂直型地中熱交換器の性能評価と設計法に関する研究: 第1報-単位採放熱係数と地中温度偏差による評価法

摘要

地中熱利用システム設計の要諦は採放熱量と熱源水温度の関係を知ることであ る。本研究の目的は、垂型地中熱交換器について全国各地で実働している施設のフィールドデータを統計的に解析し、30〜40 W/raとして現在広く使われている概算 設計法に温度情報を付加しょうというものである。本報ではまず、単位採放熱係数 と地中温度偏差を導入した熱交換器の必要長さの算出式を提示する。次いで、ある 実物件の実験データの分析をもとに、これら二つの指標が地の別とかかわりなく 熱交換器の採放熱性能を示す評価指標となり得ること、したがってこれらを取り入 れた設計法が有効でることを述べる。%Knowing the relationship between ground loads and fluid temperature in boreholes is crucial for designing geothermal systems. The purpose of this study is to add temperature information to the "rules-of-thumb" currently being used, for example 30 to 40 W per meter in depth, by statistically analyzing field operating data of actual boreholesrnthroughout the country. Herein, first, a sizing equation is proposed for boreholes, which takes into consideration of heat extraction/injection and the ground temperature deviation. Next, through experimental operation with an existing ground source heat pump system, these two parameters are shown to be effective for both the evaluation and the design of boreholes independent of the regions in which they are used.