研究成果

大谷 教授(工学部)らのグループが,長良川扇状地で地下水を活用した地中熱利用空調システムの実証運転を実施

 大谷具幸 教授(工学部)らのグループは,NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)事業において,東邦地水(株),ゼネラルヒートポンプ工業(株),(株)テイコクとともに,通常地域とは異なり,地下水温度が夏季に低下,冬季に上昇する特性を持つ岐阜県の長良川扇状地を実証エリアとして特定し,岐阜市内の公民館建屋に地下水を直接活用するオープンループ型地中熱利用空調システム※1を導入し,実証運転を行い,既設の吸収式冷温水機空調システムと比べて運用コストを73%削減できることを確認しました。

本研究成果のポイント

  • 条件有利地域※2における高効率空調システムの実証
     これまで実証事例のない条件有利地域に,クローズドループ型システム※3と比較して設置コストが低く,地下水の熱を直接利用するオープンループ型地中熱利用空調システムを導入した結果,既設の吸収式冷温水機による空調システムと比較して,ヒートポンプによる高効率化で31%,地下水熱交換ユニットによるポンプ動力削減の効果で42%,合計73%の運用コスト削減を達成しました。
  • 条件有利地域を抽出する地下温度観測方法の確立
     複数の河川や旧河川が存在する地域での,これまでの観測方法では,条件有利地域の正確な抽出が困難でした。今回,観測箇所を増やし,地下水の流れを正確に把握することで,精度よく条件有利地域を抽出することが可能となりました。
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条件有利地域(長良川扇状地)での地下水特性利用イメージ
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詳しい研究内容について

長良川扇状地で地下水を活用した地中熱利用空調システムの実証運転を実施
    ―既設の空調システムと比較して運用コスト73%削減を確認―

今後の予定

 NEDOと岐阜大学は,条件有利地域におけるオープンループ型地中熱利用空調システムの稼働データモニタリングおよびシステム効率などの検証を行うとともに,システム普及に向けて地中熱の採熱可能量を可視化するためのオープンループ型地中熱利用システムを対象としたポテンシャルマップの作成を進めます。さらに2019年度以降,東邦地水(株)とゼネラルヒートポンプ工業(株)は,ポテンシャルマップを活用し,地下水逆洗運転システム,地下水熱交換ユニットを備えたオープンループ型地中熱利用システムの事業化を計画しています。

NEDO事業

  • 事業名:
    再生可能エネルギー熱利用技術開発/再生可能エネルギー熱利用のポテンシャル評価技術の開発/オープンループ型地中熱利用システムの高効率化とポテンシャル評価手法の研究開発
  • 事業期間:2015年度~2018年度
  • 実施体制:
    (委託先)国立大学法人 岐阜大学,東邦地水株式会社,株式会社テイコク
    (再委託先)国立大学法人 信州大学,ゼネラルヒートポンプ工業株式会社,
          ヤマカトラストホームズ株式会社

注釈

※1オープンループ型地中熱利用空調システム:汲み上げた地下水の熱を地表にあるヒートポンプで,空調熱源として活用する方式。このシステムは他の方式と比べ、設置コストが安く,経済性に優れている。
※2条件有利地域:通常地域とは異なり,地下水温度が夏季に低下,冬季に上昇する特性を持つ地域。
※3クローズドループ型システム:地下に埋設した専用の熱交換器から,間接的に取り出された熱を,地表にあるヒートポンプで活用するシステム。

【関連リンク】

2019.02.12

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