マルチ・ヒートパイプ熱交換器による堆肥発酵熱抽出に関する理論的研究

摘要

埋設管型熱交換器を用いる方法は, 堆肥そうからの熱抽出において典型的で簡単な方法であるが, 混合素材の切返しを行う際に埋設管の取り外し, 再配管などの煩雑な作業を必要とする。このような煩雑な作業を簡単にするためにマルチ・ヒートパイプ熱交換器を用いたユニークな熱抽出方法を提示し, 熱抽出過程における堆肥そう内温度及び熱交換器出口における熱媒体の温度の解析解を導いた。これらの解は埋設管型熱交換器に対する解と数学的に同一であった。そして, 解析解に基づき, マルチ・ヒートパイプ熱交換器の熱抽出能力を計算した。A buried-tube-type heat exchanger is typical and simple for extracting heat from a compost bed except the requirement of some tedious works such as removing and retubing the tubes in remixing the compost materials. In order to simplify the above tedious works, a unique heat extraction method by a multi-heat-pipe heat exchanger was proposed. The analytical solutions of the temperature in the bed and the temperature of medium at the outlet of the heat exchanger were obtained. These solutions were mathematically similar to those for the buried-tube-type heat exchanger. Then, the heat extraction ability of the multi-heat-pipe heat exchanger was calculated from the solutions.