JP2001343197A - 地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験方法 - Google Patents
地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験方法Info
- Publication number
- JP2001343197A JP2001343197A JP2000162339A JP2000162339A JP2001343197A JP 2001343197 A JP2001343197 A JP 2001343197A JP 2000162339 A JP2000162339 A JP 2000162339A JP 2000162339 A JP2000162339 A JP 2000162339A JP 2001343197 A JP2001343197 A JP 2001343197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- load
- temperature
- medium
- heat medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際の地熱利用設備に即した地熱採熱試験に
より地中からの採熱量を正確に測定する。 【解決手段】 地中埋設状態の地中熱交換器１とヒート
ポンプ装置２の吸熱側熱交換器２ａとの間で熱源側循環
路３を通じて熱源側熱媒Ｗ１を循環させる地熱採熱試験
装置において、温度調整した負荷側熱媒Ｗ２をヒートポ
ンプ装置２の放熱側熱交換器２ｂに対し負荷側循環路５
を通じて循環供給する擬似負荷装置Ｘを設ける。
より地中からの採熱量を正確に測定する。 【解決手段】 地中埋設状態の地中熱交換器１とヒート
ポンプ装置２の吸熱側熱交換器２ａとの間で熱源側循環
路３を通じて熱源側熱媒Ｗ１を循環させる地熱採熱試験
装置において、温度調整した負荷側熱媒Ｗ２をヒートポ
ンプ装置２の放熱側熱交換器２ｂに対し負荷側循環路５
を通じて循環供給する擬似負荷装置Ｘを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中埋設状態の地
中熱交換器とヒートポンプ装置の吸熱側熱交換器との間
で熱源側熱媒を循環させるとともに、そのヒートポンプ
装置の放熱側熱交換器と負荷熱交換器（例えば融雪用熱
交換器）との間で負荷側熱媒を循環させる地熱利用設備
の構築に先立ち、その構築地において地中熱交換器でど
の程度の採熱量を地中から得ることができるかを試験す
る地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験
方法に関する。
中熱交換器とヒートポンプ装置の吸熱側熱交換器との間
で熱源側熱媒を循環させるとともに、そのヒートポンプ
装置の放熱側熱交換器と負荷熱交換器（例えば融雪用熱
交換器）との間で負荷側熱媒を循環させる地熱利用設備
の構築に先立ち、その構築地において地中熱交換器でど
の程度の採熱量を地中から得ることができるかを試験す
る地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の地熱採熱試験では、大気
等の温度非調整の適当な流体を放熱源とするヒートポン
プ装置の運転下において、ヒートポンプ装置の出力調整
等の適当な調整法により地中熱交換器の入口熱媒温度を
設定温度に保つようにしながら、地中熱交換器とヒート
ポンプ装置の吸熱側熱交換器との間で熱源側熱媒を循環
させ、そして、その熱媒循環において地中熱交換器の出
口熱媒温度が安定した状況での地中熱交換器の入出口熱
媒温度差とそのときの熱媒流量とに基づき地中熱交換器
での採熱量を求めて、採熱特性を判定するようにしてい
た。
等の温度非調整の適当な流体を放熱源とするヒートポン
プ装置の運転下において、ヒートポンプ装置の出力調整
等の適当な調整法により地中熱交換器の入口熱媒温度を
設定温度に保つようにしながら、地中熱交換器とヒート
ポンプ装置の吸熱側熱交換器との間で熱源側熱媒を循環
させ、そして、その熱媒循環において地中熱交換器の出
口熱媒温度が安定した状況での地中熱交換器の入出口熱
媒温度差とそのときの熱媒流量とに基づき地中熱交換器
での採熱量を求めて、採熱特性を判定するようにしてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の地熱利
用設備を考察すると、熱源側及び負荷側夫々の熱媒循環
運転とヒートポンプ装置の運転とによる採熱運転を開始
したのち地中からの採熱が進むにつれ、地中温度が徐々
に低下して採熱効率が次第に低下することで、熱源側熱
媒の温度も地中熱交換器とヒートポンプ装置との間の循
環系全体について次第に変化するものであり、この点か
ら見て、地中熱交換器の入口熱媒温度を設定温度に保つ
ように熱媒温度を調整する従来の採熱試験は、熱源側熱
媒の温度変化面で実際の地熱利用設備に即した試験とな
っておらず、これが原因で、従来の採熱試験では、その
試験で求められる採熱量と実際の地熱利用設備で得られ
る採熱量との間の誤差が大きくなり、ひいては、その試
験結果に基づく地熱利用設備の設計において設計誤差が
大きくなる問題があった。
用設備を考察すると、熱源側及び負荷側夫々の熱媒循環
運転とヒートポンプ装置の運転とによる採熱運転を開始
したのち地中からの採熱が進むにつれ、地中温度が徐々
に低下して採熱効率が次第に低下することで、熱源側熱
媒の温度も地中熱交換器とヒートポンプ装置との間の循
環系全体について次第に変化するものであり、この点か
ら見て、地中熱交換器の入口熱媒温度を設定温度に保つ
ように熱媒温度を調整する従来の採熱試験は、熱源側熱
媒の温度変化面で実際の地熱利用設備に即した試験とな
っておらず、これが原因で、従来の採熱試験では、その
試験で求められる採熱量と実際の地熱利用設備で得られ
る採熱量との間の誤差が大きくなり、ひいては、その試
験結果に基づく地熱利用設備の設計において設計誤差が
大きくなる問題があった。
【０００４】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
合理的な試験形態の採用により、実際の地熱利用設備で
得られる採熱量をより正確に求められる地熱採熱試験装
置、及び、地熱採熱試験方法を提供する点にある。
合理的な試験形態の採用により、実際の地熱利用設備で
得られる採熱量をより正確に求められる地熱採熱試験装
置、及び、地熱採熱試験方法を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、地中埋設状態の地中熱交換器とヒートポンプ装
置の吸熱側熱交換器との間で熱源側循環路を通じて熱源
側熱媒を循環させる地熱採熱試験装置において、温度調
整した負荷側熱媒を前記ヒートポンプ装置の放熱側熱交
換器に対し負荷側循環路を通じて循環供給する擬似負荷
装置を設ける。
明では、地中埋設状態の地中熱交換器とヒートポンプ装
置の吸熱側熱交換器との間で熱源側循環路を通じて熱源
側熱媒を循環させる地熱採熱試験装置において、温度調
整した負荷側熱媒を前記ヒートポンプ装置の放熱側熱交
換器に対し負荷側循環路を通じて循環供給する擬似負荷
装置を設ける。
【０００６】つまり、この構成であれば、適当な温度に
調整した負荷側熱媒を擬似負荷装置によりヒートポンプ
装置の放熱側熱交換器に放熱源として循環供給すること
で、所定の負荷状態を実際の地熱利用設備における負荷
熱交換器に代わって擬似的に作ることができ、この擬似
的な負荷状態において、ヒートポンプ装置を運転しなが
らヒートポンプ装置の吸熱側熱交換器と地中熱交換器と
の間で熱源側熱媒を循環させる採熱試験を実施すれば、
地中熱交換器の入口熱媒温度や出口熱媒温度とともに地
中熱交換器での採熱量が、採熱の進行による地中温度の
漸次低下に伴い、試験の開始時点からどのように変化す
るかを測定することができる。
調整した負荷側熱媒を擬似負荷装置によりヒートポンプ
装置の放熱側熱交換器に放熱源として循環供給すること
で、所定の負荷状態を実際の地熱利用設備における負荷
熱交換器に代わって擬似的に作ることができ、この擬似
的な負荷状態において、ヒートポンプ装置を運転しなが
らヒートポンプ装置の吸熱側熱交換器と地中熱交換器と
の間で熱源側熱媒を循環させる採熱試験を実施すれば、
地中熱交換器の入口熱媒温度や出口熱媒温度とともに地
中熱交換器での採熱量が、採熱の進行による地中温度の
漸次低下に伴い、試験の開始時点からどのように変化す
るかを測定することができる。
【０００７】このことにより、上記構成の地熱採熱試験
装置を用いれば、地中熱交換器の入口熱媒温度を一定に
保つ先述した従来の採熱試験に比べ、実際の地熱利用設
備で得られる採熱量をより正確に求めることができる。
装置を用いれば、地中熱交換器の入口熱媒温度を一定に
保つ先述した従来の採熱試験に比べ、実際の地熱利用設
備で得られる採熱量をより正確に求めることができる。
【０００８】〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明の実施にあたり、前記擬似負荷装置として、
冷却した低温の負荷側熱媒を貯留させた状態で前記負荷
側循環路を通じて前記放熱側熱交換器との間で負荷側熱
媒を循環させる低温熱媒槽、及び、前記負荷側循環路に
おいて、前記低温熱媒槽に循環させる負荷側熱媒とバイ
パス路を通じ前記低温熱媒槽を迂回させて循環させる負
荷側熱媒との流量比を調整する弁装置を設ける。
に係る発明の実施にあたり、前記擬似負荷装置として、
冷却した低温の負荷側熱媒を貯留させた状態で前記負荷
側循環路を通じて前記放熱側熱交換器との間で負荷側熱
媒を循環させる低温熱媒槽、及び、前記負荷側循環路に
おいて、前記低温熱媒槽に循環させる負荷側熱媒とバイ
パス路を通じ前記低温熱媒槽を迂回させて循環させる負
荷側熱媒との流量比を調整する弁装置を設ける。
【０００９】つまり、この構成によれば、低温熱媒槽に
循環させる負荷側熱媒とバイパス路を通じ低温熱媒槽を
迂回させて循環させる負荷側熱媒との流量比（換言すれ
ば、低温熱媒槽から送出される低温負荷側熱媒とヒート
ポンプ装置の放熱側熱交換器で加熱されたのちバイパス
路を通じて短絡循環する高温負荷側熱媒との混合比）を
上記弁装置により調整することで、ヒートポンプ装置の
放熱側熱交換器に対して循環供給する負荷側熱媒の温度
を調整することができ、これにより、実際の地熱利用設
備に即した所定の擬似負荷状態を的確かつ容易に作るこ
とができる。
循環させる負荷側熱媒とバイパス路を通じ低温熱媒槽を
迂回させて循環させる負荷側熱媒との流量比（換言すれ
ば、低温熱媒槽から送出される低温負荷側熱媒とヒート
ポンプ装置の放熱側熱交換器で加熱されたのちバイパス
路を通じて短絡循環する高温負荷側熱媒との混合比）を
上記弁装置により調整することで、ヒートポンプ装置の
放熱側熱交換器に対して循環供給する負荷側熱媒の温度
を調整することができ、これにより、実際の地熱利用設
備に即した所定の擬似負荷状態を的確かつ容易に作るこ
とができる。
【００１０】また、ヒートポンプ装置の放熱側熱交換器
に循環供給する負荷側熱媒の温度を変更して複数の異な
る擬似負荷状態を作り、これにより、負荷条件の異なる
複数種の採熱試験を実施して負荷条件の変化に対する採
熱量の変化を見るといったことも精度良く容易に行なう
ことができる。
に循環供給する負荷側熱媒の温度を変更して複数の異な
る擬似負荷状態を作り、これにより、負荷条件の異なる
複数種の採熱試験を実施して負荷条件の変化に対する採
熱量の変化を見るといったことも精度良く容易に行なう
ことができる。
【００１１】そしてまた、冷却した低温の負荷側熱媒を
低温熱媒槽に貯留しておいて、この低温熱媒槽に循環さ
せる負荷側熱媒とバイパス路を通じて低温熱媒槽を迂回
させる負荷側熱媒との流量比調整により、放熱側熱交換
器に対する循環供給負荷側熱媒の温度を調整するから、
例えば、ヒートポンプ装置の放熱側熱交換器に循環供給
する負荷側熱媒を冷凍機に直接に通過させて冷却する形
式で、その冷凍機の出力調整等により放熱側熱交換器に
対する循環供給負荷側熱媒の温度を調整するといった形
態に比べ、低温熱媒槽における貯留負荷側熱媒を冷凍機
により冷却する形式を採るにしても、低温熱媒槽の冷熱
蓄熱機能により冷凍機を小能力のもので済ませながら、
ヒートポンプ装置の放熱側熱交換器に対して循環供給す
る負荷側熱媒の温度を巾広く安定的に調整することがで
き、また、熱媒温度調整のための制御構成も簡略にする
ことができ、これにより、試験装置の装置コストを安価
にすることができる。
低温熱媒槽に貯留しておいて、この低温熱媒槽に循環さ
せる負荷側熱媒とバイパス路を通じて低温熱媒槽を迂回
させる負荷側熱媒との流量比調整により、放熱側熱交換
器に対する循環供給負荷側熱媒の温度を調整するから、
例えば、ヒートポンプ装置の放熱側熱交換器に循環供給
する負荷側熱媒を冷凍機に直接に通過させて冷却する形
式で、その冷凍機の出力調整等により放熱側熱交換器に
対する循環供給負荷側熱媒の温度を調整するといった形
態に比べ、低温熱媒槽における貯留負荷側熱媒を冷凍機
により冷却する形式を採るにしても、低温熱媒槽の冷熱
蓄熱機能により冷凍機を小能力のもので済ませながら、
ヒートポンプ装置の放熱側熱交換器に対して循環供給す
る負荷側熱媒の温度を巾広く安定的に調整することがで
き、また、熱媒温度調整のための制御構成も簡略にする
ことができ、これにより、試験装置の装置コストを安価
にすることができる。
【００１２】〔３〕請求項３に係る発明では、請求項２
に係る発明の実施にあたり、前記低温熱媒槽又はその低
温蓄熱槽との間で負荷側熱媒を循環させる蓄熱槽に冷熱
を潜熱蓄熱材の凝固潜熱の形で蓄熱する冷凍機を設け
る。
に係る発明の実施にあたり、前記低温熱媒槽又はその低
温蓄熱槽との間で負荷側熱媒を循環させる蓄熱槽に冷熱
を潜熱蓄熱材の凝固潜熱の形で蓄熱する冷凍機を設け
る。
【００１３】つまり、この構成によれば、ヒートポンプ
装置の放熱側熱交換器に循環供給する負荷側熱媒に対し
て付与する冷熱（すなわち、擬似負荷生成のための冷
熱）を蓄熱しておくのに、低温熱媒槽又はその低温蓄熱
槽との間で負荷側熱媒を循環させる蓄熱槽に潜熱蓄熱材
の凝固潜熱の形で冷熱を蓄熱するから、それら低温熱媒
槽又は蓄熱槽を小型なもので済ませながら採熱試験に要
する大量の冷熱を蓄熱することができ、これにより、試
験装置を小型化することができる。
装置の放熱側熱交換器に循環供給する負荷側熱媒に対し
て付与する冷熱（すなわち、擬似負荷生成のための冷
熱）を蓄熱しておくのに、低温熱媒槽又はその低温蓄熱
槽との間で負荷側熱媒を循環させる蓄熱槽に潜熱蓄熱材
の凝固潜熱の形で冷熱を蓄熱するから、それら低温熱媒
槽又は蓄熱槽を小型なもので済ませながら採熱試験に要
する大量の冷熱を蓄熱することができ、これにより、試
験装置を小型化することができる。
【００１４】また、この凝固潜熱の形での冷熱蓄熱を装
備の冷凍機により行なうから、例えば、他所から運搬し
てきた氷を低温熱媒槽又は上記蓄熱槽に投入して凝固潜
熱の形での冷熱蓄熱を行なうに比べ、各地での採熱試験
を容易にすることができる。
備の冷凍機により行なうから、例えば、他所から運搬し
てきた氷を低温熱媒槽又は上記蓄熱槽に投入して凝固潜
熱の形での冷熱蓄熱を行なうに比べ、各地での採熱試験
を容易にすることができる。
【００１５】なお、冷凍機による冷却をもって凝固させ
る潜熱蓄熱材は、負荷側熱媒自身あるいは負荷側熱媒と
は別の専用蓄熱材のいずれであってもよい。
る潜熱蓄熱材は、負荷側熱媒自身あるいは負荷側熱媒と
は別の専用蓄熱材のいずれであってもよい。
【００１６】〔４〕請求項４に係る発明では、請求項３
に係る発明の実施にあたり、前記冷凍機と前記ヒートポ
ンプ装置とを一体化する。
に係る発明の実施にあたり、前記冷凍機と前記ヒートポ
ンプ装置とを一体化する。
【００１７】つまり、この構成によれば、上記冷凍機を
ヒートポンプ装置と別置する形式に比べ試験装置を全体
としてコンパクトにすることができ、この点、装置設置
スペースの確保面で各地での採熱試験を容易にすること
ができる。
ヒートポンプ装置と別置する形式に比べ試験装置を全体
としてコンパクトにすることができ、この点、装置設置
スペースの確保面で各地での採熱試験を容易にすること
ができる。
【００１８】また、上記冷凍機とヒートポンプ装置と
を、その一方が上で他方が下の上下配置形態で一体化す
れば、装置の必要設置面積をさらに小さくすることがで
き、各地での採熱試験を装置設置スペースの確保面で一
層容易にすることができる。
を、その一方が上で他方が下の上下配置形態で一体化す
れば、装置の必要設置面積をさらに小さくすることがで
き、各地での採熱試験を装置設置スペースの確保面で一
層容易にすることができる。
【００１９】なお、上記冷凍機とヒートポンプ装置と
は、別々に試験地に運搬して試験地で一体化する形態、
あるいは、一体化した状態で試験地に運搬して設置する
形態のいずれを採ってもよい。
は、別々に試験地に運搬して試験地で一体化する形態、
あるいは、一体化した状態で試験地に運搬して設置する
形態のいずれを採ってもよい。
【００２０】〔５〕請求項５に係る発明では、請求項１
〜４のいずれか１項に係る地熱採熱試験装置を用いる地
熱採熱試験方法として、前記地中熱交換器で熱源側熱媒
を対地熱交換させて地中から試験的に採熱する採熱試験
を、前記擬似負荷装置での負荷側熱媒の温度調整により
前記放熱側熱交換器の入口熱媒温度又は出口熱媒温度を
設定温度に保ちながら前記放熱側熱交換器と前記擬似負
荷装置との間で負荷側熱媒を循環させ、かつ、その負荷
側循環に併行して、前記ヒートポンプ装置を設定出力で
一定出力運転しながら前記地中熱交換器と前記吸熱側熱
交換器との間で熱源側熱媒を温度成り行き状態で循環さ
せる形態で実施する。
〜４のいずれか１項に係る地熱採熱試験装置を用いる地
熱採熱試験方法として、前記地中熱交換器で熱源側熱媒
を対地熱交換させて地中から試験的に採熱する採熱試験
を、前記擬似負荷装置での負荷側熱媒の温度調整により
前記放熱側熱交換器の入口熱媒温度又は出口熱媒温度を
設定温度に保ちながら前記放熱側熱交換器と前記擬似負
荷装置との間で負荷側熱媒を循環させ、かつ、その負荷
側循環に併行して、前記ヒートポンプ装置を設定出力で
一定出力運転しながら前記地中熱交換器と前記吸熱側熱
交換器との間で熱源側熱媒を温度成り行き状態で循環さ
せる形態で実施する。
【００２１】つまり、この方法では、擬似負荷装置での
負荷側熱媒の温度調整により放熱側熱交換器の入口熱媒
温度又は出口熱媒温度を設定温度に保ちながら、ヒート
ポンプ装置の放熱側熱交換器と擬似負荷装置との間で負
荷側熱媒を循環させることで、所定の負荷状態を実際の
地熱利用設備における負荷熱交換器に代わって擬似的に
作ることができる。
負荷側熱媒の温度調整により放熱側熱交換器の入口熱媒
温度又は出口熱媒温度を設定温度に保ちながら、ヒート
ポンプ装置の放熱側熱交換器と擬似負荷装置との間で負
荷側熱媒を循環させることで、所定の負荷状態を実際の
地熱利用設備における負荷熱交換器に代わって擬似的に
作ることができる。
【００２２】そして、この負荷側循環による擬似的な負
荷状態において、ヒートポンプ装置を設定出力で一定出
力運転しながら地中熱交換器とヒートポンプ装置の吸熱
側熱交換器との間で熱源側熱媒を温度成り行き状態で循
環させることにより、地中熱交換器の入口熱媒温度や出
口熱媒温度とともに地中熱交換器での採熱量が、採熱の
進行による地中温度の漸次低下に伴い、試験の開始時点
からどのように変化するかを測定することができる。
荷状態において、ヒートポンプ装置を設定出力で一定出
力運転しながら地中熱交換器とヒートポンプ装置の吸熱
側熱交換器との間で熱源側熱媒を温度成り行き状態で循
環させることにより、地中熱交換器の入口熱媒温度や出
口熱媒温度とともに地中熱交換器での採熱量が、採熱の
進行による地中温度の漸次低下に伴い、試験の開始時点
からどのように変化するかを測定することができる。
【００２３】このことにより、この方法によれば、地中
熱交換器の入口熱媒温度を一定に保つ先述した従来の採
熱試験に比べ、実際の地熱利用設備で得られる採熱量を
より正確に求めることができる。
熱交換器の入口熱媒温度を一定に保つ先述した従来の採
熱試験に比べ、実際の地熱利用設備で得られる採熱量を
より正確に求めることができる。
【００２４】〔６〕請求項６に係る発明では、請求項５
に係る発明の実施にあたり、前記採熱試験を、各回の試
験実施期間どうしの間に所定休止時間の試験休止期間を
設ける形態で所定試験時間ずつ繰り返して実施し、これ
ら複数回の採熱試験の夫々で測定する前記地中熱交換器
の入出口熱媒温度差に基づいて、前記地中熱交換器での
採熱量に関し、複数回の採熱試験を通じての単位時間当
たり採熱量の最小値、又は、複数回の採熱試験夫々の積
算採熱量のうちの最小値、又は、複数回の採熱試験夫々
の平均の単位時間当たり採熱量のうちの最小値を求め
る。
に係る発明の実施にあたり、前記採熱試験を、各回の試
験実施期間どうしの間に所定休止時間の試験休止期間を
設ける形態で所定試験時間ずつ繰り返して実施し、これ
ら複数回の採熱試験の夫々で測定する前記地中熱交換器
の入出口熱媒温度差に基づいて、前記地中熱交換器での
採熱量に関し、複数回の採熱試験を通じての単位時間当
たり採熱量の最小値、又は、複数回の採熱試験夫々の積
算採熱量のうちの最小値、又は、複数回の採熱試験夫々
の平均の単位時間当たり採熱量のうちの最小値を求め
る。
【００２５】つまり、この方法により求めた上記の各最
小値は、いずれも、実際の地熱利用設備で採熱運転を繰
り返した場合でも確保できる採熱能力を指標的に示す値
となる。したがって、実際の地熱利用設備の設計にあた
り、これら最小値のうちのいずれかを判定基準に用いて
地中熱交換器の必要器数を決定すれば、地中熱交換器の
過剰設置による設備費の無駄を回避しながらも、必要な
採熱量を安定的に確保できる地熱利用設備を適切かつ容
易に設計することができる。
小値は、いずれも、実際の地熱利用設備で採熱運転を繰
り返した場合でも確保できる採熱能力を指標的に示す値
となる。したがって、実際の地熱利用設備の設計にあた
り、これら最小値のうちのいずれかを判定基準に用いて
地中熱交換器の必要器数を決定すれば、地中熱交換器の
過剰設置による設備費の無駄を回避しながらも、必要な
採熱量を安定的に確保できる地熱利用設備を適切かつ容
易に設計することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は地熱採熱試験装置を示し、
１は地中Ｇに埋設した地中熱交換器、２は圧縮式のヒー
トポンプ回路ｈ（冷凍回路）を備えるヒートポンプ装
置、３は地中熱交換器１とヒートポンプ装置２の吸熱側
熱交換器２ａ（冷媒蒸発器）との間で循環ポンプＰ１に
より熱源側熱媒Ｗ１（本例ではブライン）を循環させる
熱源側循環路である。
１は地中Ｇに埋設した地中熱交換器、２は圧縮式のヒー
トポンプ回路ｈ（冷凍回路）を備えるヒートポンプ装
置、３は地中熱交換器１とヒートポンプ装置２の吸熱側
熱交換器２ａ（冷媒蒸発器）との間で循環ポンプＰ１に
より熱源側熱媒Ｗ１（本例ではブライン）を循環させる
熱源側循環路である。
【００２７】一方、４は冷却した低温の負荷側熱媒Ｗ２
（本例では水）を貯留する低温熱媒槽、５は低温熱媒槽
４とヒートポンプ装置２の放熱側熱交換器２ｂ（冷媒凝
縮器）との間で循環ポンプＰ２により負荷側熱媒Ｗ２を
循環させる負荷側循環路である。
（本例では水）を貯留する低温熱媒槽、５は低温熱媒槽
４とヒートポンプ装置２の放熱側熱交換器２ｂ（冷媒凝
縮器）との間で循環ポンプＰ２により負荷側熱媒Ｗ２を
循環させる負荷側循環路である。
【００２８】また、６は負荷側循環路５において低温熱
媒槽４に循環させる負荷側熱媒Ｗ２とバイパス路７を通
じ低温熱媒槽４を迂回させて循環させる負荷側熱媒Ｗ
２′との流量比を調整する三方弁、８は放熱側熱交換器
２ｂの入口熱媒温度ｔ１を検出する温度検出器、９はこ
の温度検出器８の検出温度に基づいて放熱側熱交換器２
ｂの入口熱媒温度ｔ１を設定温度ｔｓに保つように三方
弁６を自動調整する弁制御器である。
媒槽４に循環させる負荷側熱媒Ｗ２とバイパス路７を通
じ低温熱媒槽４を迂回させて循環させる負荷側熱媒Ｗ
２′との流量比を調整する三方弁、８は放熱側熱交換器
２ｂの入口熱媒温度ｔ１を検出する温度検出器、９はこ
の温度検出器８の検出温度に基づいて放熱側熱交換器２
ｂの入口熱媒温度ｔ１を設定温度ｔｓに保つように三方
弁６を自動調整する弁制御器である。
【００２９】つまり、これら低温熱媒槽４、バイパス路
７、三方弁６（及び、後述の蓄熱槽１４や冷凍機１６）
は、温度調整した負荷側熱媒Ｗ２をヒートポンプ装置２
の放熱側熱交換器２ｂに対し負荷側循環路５を通じて循
環供給する擬似負荷装置Ｘを構成するものであり、実際
の地熱利用設備では、ヒートポンプ装置の放熱側熱交換
器と融雪用熱交換器などの負荷熱交換器との間で負荷側
熱媒を循環させながら地中熱交換器とヒートポンプ装置
の吸熱側熱交換器との間で熱源側熱媒を循環させるのに
対し、この試験装置では、弁制御器９による三方弁６の
調整により放熱側熱交換器２ｂの入口熱媒温度ｔ１を設
定温度ｔｓに保ちながらヒートポンプ装置２の放熱側熱
交換器２ｂに負荷側熱媒Ｗ２を循環供給することで、実
際の地熱利用設備における負荷熱交換器に代わって所定
の負荷状態を擬似的に作る。
７、三方弁６（及び、後述の蓄熱槽１４や冷凍機１６）
は、温度調整した負荷側熱媒Ｗ２をヒートポンプ装置２
の放熱側熱交換器２ｂに対し負荷側循環路５を通じて循
環供給する擬似負荷装置Ｘを構成するものであり、実際
の地熱利用設備では、ヒートポンプ装置の放熱側熱交換
器と融雪用熱交換器などの負荷熱交換器との間で負荷側
熱媒を循環させながら地中熱交換器とヒートポンプ装置
の吸熱側熱交換器との間で熱源側熱媒を循環させるのに
対し、この試験装置では、弁制御器９による三方弁６の
調整により放熱側熱交換器２ｂの入口熱媒温度ｔ１を設
定温度ｔｓに保ちながらヒートポンプ装置２の放熱側熱
交換器２ｂに負荷側熱媒Ｗ２を循環供給することで、実
際の地熱利用設備における負荷熱交換器に代わって所定
の負荷状態を擬似的に作る。
【００３０】そして、この擬似負荷状態下において、ヒ
ートポンプ装置２を設定出力で一定出力運転しながら地
中熱交換器１とヒートポンプ装置２の吸熱側熱交換器２
ａとの間で熱源側熱媒Ｗ１を温度成り行き状態で循環さ
せる採熱試験を実施し、この採熱試験において、地中熱
交換器１での採熱量ｑが地中熱交換器１の入口熱媒温度
ｔ３や出口熱媒温度ｔ４とともに、採熱の進行による地
中温度ｔｇの漸次低下に伴い試験の開始時点からどのよ
うに変化するかを測定する。
ートポンプ装置２を設定出力で一定出力運転しながら地
中熱交換器１とヒートポンプ装置２の吸熱側熱交換器２
ａとの間で熱源側熱媒Ｗ１を温度成り行き状態で循環さ
せる採熱試験を実施し、この採熱試験において、地中熱
交換器１での採熱量ｑが地中熱交換器１の入口熱媒温度
ｔ３や出口熱媒温度ｔ４とともに、採熱の進行による地
中温度ｔｇの漸次低下に伴い試験の開始時点からどのよ
うに変化するかを測定する。
【００３１】また、この採熱試験は、各回の試験実施期
間どうしの間に所定休止時間Ｔｙのの試験休止期間を設
ける形態で所定試験時間Ｔｘずつ繰り返して実施する。
間どうしの間に所定休止時間Ｔｙのの試験休止期間を設
ける形態で所定試験時間Ｔｘずつ繰り返して実施する。
【００３２】１０，１１は地中熱交換器１の入口熱媒温
度ｔ３及び出口熱媒温度ｔ４を検出する温度検出器であ
り、各回の採熱試験において各時点の採熱量ｑは、これ
ら温度検出器１０，１１による各時点の検出温度ｔ３，
ｔ４と流量計１２により検出される熱源側熱媒Ｗ１の単
位時間当たり流量ｖ１とに基づいて式ｑ＝（ｔ４−ｔ
３）×ｖ１により求める。
度ｔ３及び出口熱媒温度ｔ４を検出する温度検出器であ
り、各回の採熱試験において各時点の採熱量ｑは、これ
ら温度検出器１０，１１による各時点の検出温度ｔ３，
ｔ４と流量計１２により検出される熱源側熱媒Ｗ１の単
位時間当たり流量ｖ１とに基づいて式ｑ＝（ｔ４−ｔ
３）×ｖ１により求める。
【００３３】図２において、Ｌ１〜Ｌ３は上記の如く各
回の試験実施期間どうしの間に試験休止期間を設ける形
態で採熱試験を３回繰り返した場合の各回の採熱試験に
おける採熱量ｑの時間変化を示すグラフであり、実際の
地熱利用設備の設計にあたっては、このような複数回の
採熱試験の結果から、採熱量ｑに関し、複数回の採熱試
験を通じての単位時間当たり採熱量ｑの最小値ｑｍｉ
ｎ、又は、複数回の採熱試験夫々の積算採熱量Σｑのう
ちの最小値（Σｑ）ｍｉｎ、又は、複数回の採熱試験夫
々の平均の単位時間当たり採熱量Σｑ／Ｔｘのうちの最
小値（Σｑ／Ｔｘ）ｍｉｎを求め、これら最小値のうち
のいずれかを判定基準に用いて地中熱交換器１の必要器
数を決定する。
回の試験実施期間どうしの間に試験休止期間を設ける形
態で採熱試験を３回繰り返した場合の各回の採熱試験に
おける採熱量ｑの時間変化を示すグラフであり、実際の
地熱利用設備の設計にあたっては、このような複数回の
採熱試験の結果から、採熱量ｑに関し、複数回の採熱試
験を通じての単位時間当たり採熱量ｑの最小値ｑｍｉ
ｎ、又は、複数回の採熱試験夫々の積算採熱量Σｑのう
ちの最小値（Σｑ）ｍｉｎ、又は、複数回の採熱試験夫
々の平均の単位時間当たり採熱量Σｑ／Ｔｘのうちの最
小値（Σｑ／Ｔｘ）ｍｉｎを求め、これら最小値のうち
のいずれかを判定基準に用いて地中熱交換器１の必要器
数を決定する。
【００３４】なお、図２において、Ｍ１〜Ｍ３は上記３
回の採熱試験を繰り返した場合の各回の採熱試験におけ
る地中温度ｔｇの時間変化を示すグラフ、Ｎ１〜Ｎ３は
上記３回の採熱試験を繰り返した場合の各回の採熱試験
における放熱側熱交換器２ｂの放熱量ｑ′の時間変化を
示すグラフである。
回の採熱試験を繰り返した場合の各回の採熱試験におけ
る地中温度ｔｇの時間変化を示すグラフ、Ｎ１〜Ｎ３は
上記３回の採熱試験を繰り返した場合の各回の採熱試験
における放熱側熱交換器２ｂの放熱量ｑ′の時間変化を
示すグラフである。
【００３５】熱源側及び負荷側の循環ポンプＰ１，Ｐ２
には夫々、容量可変型のポンプを用い、また、ヒートポ
ンプ装置２にはインバータ制御やアンロード制御による
出力調整可能なヒートポンプ装置を用い、これにより、
実際の採熱試験では、前記設定温度ｔｓの変更により放
熱側熱交換器２ｂの入口熱媒温度ｔ１を変更（例えば２
℃〜４０℃の範囲で複数の温度に変更）した複数の条件
下、また、循環ポンプＰ１，Ｐ２の容量変更により熱源
側熱媒Ｗ１の循環流量ｖ１や負荷側熱媒Ｗ２の循環流量
ｖ２を変更した複数の条件下、さらに、インバータ制御
やアンロード制御によりヒートポンプ装置２の出力を変
更した複数の条件下の夫々で、上記の如き複数回の採熱
試験を実施する。
には夫々、容量可変型のポンプを用い、また、ヒートポ
ンプ装置２にはインバータ制御やアンロード制御による
出力調整可能なヒートポンプ装置を用い、これにより、
実際の採熱試験では、前記設定温度ｔｓの変更により放
熱側熱交換器２ｂの入口熱媒温度ｔ１を変更（例えば２
℃〜４０℃の範囲で複数の温度に変更）した複数の条件
下、また、循環ポンプＰ１，Ｐ２の容量変更により熱源
側熱媒Ｗ１の循環流量ｖ１や負荷側熱媒Ｗ２の循環流量
ｖ２を変更した複数の条件下、さらに、インバータ制御
やアンロード制御によりヒートポンプ装置２の出力を変
更した複数の条件下の夫々で、上記の如き複数回の採熱
試験を実施する。
【００３６】１３は負荷側熱媒Ｗ２の単位時間当たり流
量ｖ２を測定する流量計である。
量ｖ２を測定する流量計である。
【００３７】１４は低温熱媒槽４との間で槽間循環路１
５を通じて負荷側熱媒Ｗ２を循環ポンプＰ３により循環
させる蓄熱槽、１６は蓄熱槽１４の槽内に設けた冷却器
１７に低温ブラインＷ３を循環供給して槽内の負荷側熱
媒Ｗ２を冷却器１７の周部で凍結させる空冷式の冷凍機
であり、この試験装置では、蓄熱槽１４における負荷側
熱媒Ｗ２そのものを潜熱蓄熱材とする形態で、冷凍機１
６による冷却器１７周りでの負荷側熱媒Ｗ２の凍結によ
り負荷側熱媒Ｗ２の凝固潜熱の形で冷熱を蓄熱槽１４に
蓄熱（いわゆる氷蓄熱）し、この蓄熱した冷熱を低温熱
媒槽４において放熱側熱交換器２ｂに対する循環供給負
荷側熱媒Ｗ２に付与することで擬似負荷状態を作る。
５を通じて負荷側熱媒Ｗ２を循環ポンプＰ３により循環
させる蓄熱槽、１６は蓄熱槽１４の槽内に設けた冷却器
１７に低温ブラインＷ３を循環供給して槽内の負荷側熱
媒Ｗ２を冷却器１７の周部で凍結させる空冷式の冷凍機
であり、この試験装置では、蓄熱槽１４における負荷側
熱媒Ｗ２そのものを潜熱蓄熱材とする形態で、冷凍機１
６による冷却器１７周りでの負荷側熱媒Ｗ２の凍結によ
り負荷側熱媒Ｗ２の凝固潜熱の形で冷熱を蓄熱槽１４に
蓄熱（いわゆる氷蓄熱）し、この蓄熱した冷熱を低温熱
媒槽４において放熱側熱交換器２ｂに対する循環供給負
荷側熱媒Ｗ２に付与することで擬似負荷状態を作る。
【００３８】１８は低温熱媒槽４における貯留負荷側熱
媒Ｗ２を撹拌して槽内温度を均一化する撹拌機である。
媒Ｗ２を撹拌して槽内温度を均一化する撹拌機である。
【００３９】上記の潜熱蓄熱用冷凍機１６とヒートポン
プ装置２とは、冷凍機１６を上側にしかつヒートポンプ
装置２を下側にした上下配置形態で一体化し、これによ
り、試験装置全体としての必要設置面積を極力小さくし
てある。
プ装置２とは、冷凍機１６を上側にしかつヒートポンプ
装置２を下側にした上下配置形態で一体化し、これによ
り、試験装置全体としての必要設置面積を極力小さくし
てある。
【００４０】１９は低温熱媒槽４の槽内に配置した温調
用熱交換器、２０はヒートポンプ装置２の吸熱側熱交換
器２ａから送出される熱源側熱媒Ｗ１の一部Ｗ１′（な
いし全部）を温調用熱交換器１９に送って低温熱媒槽４
における貯留負荷側熱媒Ｗ２と熱交換させた上で、その
熱源側熱媒Ｗ１′を再び熱源側循環路３における地中熱
交換器１への送路部分に戻す温調用循環路、２１はヒー
トポンプ装置２の吸熱側熱交換器２ａから送出される熱
源側熱媒Ｗ１のうち温調用循環路２０へ分流する熱源側
熱媒Ｗ１′の流量を調整する熱源側の三方弁である。
用熱交換器、２０はヒートポンプ装置２の吸熱側熱交換
器２ａから送出される熱源側熱媒Ｗ１の一部Ｗ１′（な
いし全部）を温調用熱交換器１９に送って低温熱媒槽４
における貯留負荷側熱媒Ｗ２と熱交換させた上で、その
熱源側熱媒Ｗ１′を再び熱源側循環路３における地中熱
交換器１への送路部分に戻す温調用循環路、２１はヒー
トポンプ装置２の吸熱側熱交換器２ａから送出される熱
源側熱媒Ｗ１のうち温調用循環路２０へ分流する熱源側
熱媒Ｗ１′の流量を調整する熱源側の三方弁である。
【００４１】また、２２は温度検出器１０の検出温度に
基づいて地中熱交換器１の入口熱媒温度ｔ３を設定温度
ｔｓｓに保つように熱源側の三方弁２１を自動調整する
熱源側の弁制御器であり、本試験装置では、この熱源側
三方弁２１の調整により前述の擬似負荷状態作成下での
採熱試験とは別形態の採熱試験、つまり、ヒートポンプ
装置２の吸熱側熱交換器２ａで熱源側熱媒Ｗ１を冷却す
ることに対し、温調用熱交換器１９に送って負荷側熱媒
Ｗ２との熱交換で再加熱する熱源側熱媒Ｗ１′の流量を
熱源側三方弁２１により調整することで、地中熱交換器
１の入口熱媒温度ｔ３を設定温度ｔｓｓに保ち、このよ
うに地中熱交換器１の入口熱媒温度ｔ３を設定温度ｔｓ
ｓに持った状態の下で地中熱交換器１の入出口熱媒温度
差Δｔ（＝ｔ４−ｔ３）と地中熱交換器１における熱源
側熱媒Ｗ１の循環流量ｖ１とに基づき採熱量ｑ（＝Δｔ
×ｖ１）を求める採熱試験を必要に応じて実施できるよ
うにしてある。
基づいて地中熱交換器１の入口熱媒温度ｔ３を設定温度
ｔｓｓに保つように熱源側の三方弁２１を自動調整する
熱源側の弁制御器であり、本試験装置では、この熱源側
三方弁２１の調整により前述の擬似負荷状態作成下での
採熱試験とは別形態の採熱試験、つまり、ヒートポンプ
装置２の吸熱側熱交換器２ａで熱源側熱媒Ｗ１を冷却す
ることに対し、温調用熱交換器１９に送って負荷側熱媒
Ｗ２との熱交換で再加熱する熱源側熱媒Ｗ１′の流量を
熱源側三方弁２１により調整することで、地中熱交換器
１の入口熱媒温度ｔ３を設定温度ｔｓｓに保ち、このよ
うに地中熱交換器１の入口熱媒温度ｔ３を設定温度ｔｓ
ｓに持った状態の下で地中熱交換器１の入出口熱媒温度
差Δｔ（＝ｔ４−ｔ３）と地中熱交換器１における熱源
側熱媒Ｗ１の循環流量ｖ１とに基づき採熱量ｑ（＝Δｔ
×ｖ１）を求める採熱試験を必要に応じて実施できるよ
うにしてある。
【００４２】なお、擬似負荷状態を作る採熱試験は、温
調用熱交換器１９に対する熱源側熱媒Ｗ１′の送給を停
止した状態で実施し、一方、地中熱交換器１の入口熱媒
温度ｔ３を設定温度ｔｓｓに保つ採熱試験は、バイパス
路７における負荷側熱媒Ｗ２′の流通を停止した状態で
放熱側熱交換器２ｂと低温蓄熱槽４との間で負荷側熱媒
Ｗ２を循環させることにより、放熱側熱交換器２ｂから
の放出熱を低温蓄熱槽４及び蓄熱槽１４に貯める形態で
実施する。
調用熱交換器１９に対する熱源側熱媒Ｗ１′の送給を停
止した状態で実施し、一方、地中熱交換器１の入口熱媒
温度ｔ３を設定温度ｔｓｓに保つ採熱試験は、バイパス
路７における負荷側熱媒Ｗ２′の流通を停止した状態で
放熱側熱交換器２ｂと低温蓄熱槽４との間で負荷側熱媒
Ｗ２を循環させることにより、放熱側熱交換器２ｂから
の放出熱を低温蓄熱槽４及び蓄熱槽１４に貯める形態で
実施する。
【００４３】〔別実施形態〕次に別実施形態を列記す
る。
る。
【００４４】所定の擬似負荷状態を作るのに、前述の実
施形態では、放熱側熱交換器２ｂの入口熱媒温度ｔ１を
設定温度ｔｓに保つように三方弁６を調整する例を示し
たが、これに代え、放熱側熱交換器２ｂの出口熱媒温度
ｔ２を設定温度ｔｓに保つように三方弁６を調整する形
態を採ってもよい。
施形態では、放熱側熱交換器２ｂの入口熱媒温度ｔ１を
設定温度ｔｓに保つように三方弁６を調整する例を示し
たが、これに代え、放熱側熱交換器２ｂの出口熱媒温度
ｔ２を設定温度ｔｓに保つように三方弁６を調整する形
態を採ってもよい。
【００４５】また、前述の実施形態では、負荷側熱媒Ｗ
２自身を潜熱蓄熱材としてその凝固潜熱の形で擬似負荷
作成用の冷熱を蓄熱する例を示したが、これに代え、負
荷側熱媒Ｗ２とは別の専用潜熱蓄熱材を用いてその凝固
潜熱の形で擬似負荷作成用の冷熱を蓄熱する形態、ある
いは、それら潜熱蓄熱に代え槽内貯留状態の負荷側熱媒
Ｗ２を相変化を伴わない範囲で冷却して擬似負荷作成用
の冷熱を蓄熱する顕熱蓄熱形態を採用してもよく、さら
に、前述の実施形態では、低温熱媒槽４との間で負荷側
熱媒Ｗ２を循環させる蓄熱槽１４に冷熱蓄熱する形態を
示したが、これに代え、蓄熱槽１４を省略して低温熱媒
槽４そのものに冷熱蓄熱する形態を採ってもよい。
２自身を潜熱蓄熱材としてその凝固潜熱の形で擬似負荷
作成用の冷熱を蓄熱する例を示したが、これに代え、負
荷側熱媒Ｗ２とは別の専用潜熱蓄熱材を用いてその凝固
潜熱の形で擬似負荷作成用の冷熱を蓄熱する形態、ある
いは、それら潜熱蓄熱に代え槽内貯留状態の負荷側熱媒
Ｗ２を相変化を伴わない範囲で冷却して擬似負荷作成用
の冷熱を蓄熱する顕熱蓄熱形態を採用してもよく、さら
に、前述の実施形態では、低温熱媒槽４との間で負荷側
熱媒Ｗ２を循環させる蓄熱槽１４に冷熱蓄熱する形態を
示したが、これに代え、蓄熱槽１４を省略して低温熱媒
槽４そのものに冷熱蓄熱する形態を採ってもよい。
【００４６】前述の実施形態では、擬似負荷装置Ｘを低
温熱媒槽４、バイパス路７、三方弁６、蓄熱槽１４、冷
凍機１６により構成する例を示したが、温度調整した負
荷側熱媒Ｗ２をヒートポンプ装置２の放熱側熱交換器２
ｂに対し負荷側循環路５を通じて循環供給する擬似負荷
装置Ｘの具体的形式・構造は種々の改良が可能であり、
例えば、ヒートポンプ装置２の放熱側熱交換器２ｂに循
環供給する負荷側熱媒Ｗ２を冷凍機に直接に通過させて
冷却する形式で、その冷凍機の出力調整や出力調整可能
な熱媒加熱手段の併用等により、放熱側熱交換器２ｂに
循環供給する負荷側熱媒Ｗ２の温度を調整する形式を採
用するなどしてもよい。
温熱媒槽４、バイパス路７、三方弁６、蓄熱槽１４、冷
凍機１６により構成する例を示したが、温度調整した負
荷側熱媒Ｗ２をヒートポンプ装置２の放熱側熱交換器２
ｂに対し負荷側循環路５を通じて循環供給する擬似負荷
装置Ｘの具体的形式・構造は種々の改良が可能であり、
例えば、ヒートポンプ装置２の放熱側熱交換器２ｂに循
環供給する負荷側熱媒Ｗ２を冷凍機に直接に通過させて
冷却する形式で、その冷凍機の出力調整や出力調整可能
な熱媒加熱手段の併用等により、放熱側熱交換器２ｂに
循環供給する負荷側熱媒Ｗ２の温度を調整する形式を採
用するなどしてもよい。
【００４７】地中熱交換器１は二重管式やＵ字管式のも
のなど、どのような形式・構造のものであってもよい。
のなど、どのような形式・構造のものであってもよい。
【図１】地熱採熱試験装置の装置構成を示す図
【図２】採熱試験における採熱量の変化を示すグラフ
１ 地中熱交換器 ２ ヒートポンプ装置 ２ａ 吸熱側熱交換器 ２ｂ 放熱側熱交換器 ３ 熱源側循環路 ４ 低温熱媒槽 ５ 負荷側循環路 ６ 弁装置 ７ バイパス路 １４ 蓄熱槽 １６ 冷凍機 Ｇ 地中 ｑ 採熱量 ｔ１ 放熱側熱交換器の入口熱媒温度 ｔ２ 放熱側熱交換器の出口熱媒温度 ｔ３ 地中熱交換器の入口熱媒温度 ｔ４ 地中熱交換器の出口熱媒温度 ｔｓ 設定温度 Ｔｙ 休止時間 Ｔｘ 試験時間 Ｗ１ 熱源側熱媒 Ｗ２ 負荷側熱媒 Ｘ 擬似負荷装置
Claims (6)
- 【請求項１】 地中埋設状態の地中熱交換器とヒートポ
ンプ装置の吸熱側熱交換器との間で熱源側循環路を通じ
て熱源側熱媒を循環させる地熱採熱試験装置であって、 温度調整した負荷側熱媒を前記ヒートポンプ装置の放熱
側熱交換器に対し負荷側循環路を通じて循環供給する擬
似負荷装置を設けてある地熱採熱試験装置。 - 【請求項２】 前記擬似負荷装置として、 冷却した低温の負荷側熱媒を貯留させた状態で前記負荷
側循環路を通じて前記放熱側熱交換器との間で負荷側熱
媒を循環させる低温熱媒槽、 及び、前記負荷側循環路において、前記低温熱媒槽に循
環させる負荷側熱媒とバイパス路を通じ前記低温熱媒槽
を迂回させて循環させる負荷側熱媒との流量比を調整す
る弁装置を設けてある請求項１記載の地熱採熱試験装
置。 - 【請求項３】 前記低温熱媒槽又はその低温蓄熱槽との
間で負荷側熱媒を循環させる蓄熱槽に冷熱を潜熱蓄熱材
の凝固潜熱の形で蓄熱する冷凍機を設けてある請求項２
記載の地熱採熱試験装置。 - 【請求項４】 前記冷凍機と前記ヒートポンプ装置とを
一体化してある請求項３記載の地熱採熱試験装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の地
熱採熱試験装置を用いる地熱採熱試験方法であって、 前記地中熱交換器で熱源側熱媒を対地熱交換させて地中
から試験的に採熱する採熱試験を、 前記擬似負荷装置での負荷側熱媒の温度調整により前記
放熱側熱交換器の入口熱媒温度又は出口熱媒温度を設定
温度に保ちながら前記放熱側熱交換器と前記擬似負荷装
置との間で負荷側熱媒を循環させ、かつ、 その負荷側循環に併行して、前記ヒートポンプ装置を設
定出力で一定出力運転しながら前記地中熱交換器と前記
吸熱側熱交換器との間で熱源側熱媒を温度成り行き状態
で循環させる形態で実施する地熱採熱試験方法。 - 【請求項６】 前記採熱試験を、各回の試験実施期間ど
うしの間に所定休止時間の試験休止期間を設ける形態で
所定試験時間ずつ繰り返して実施し、 これら複数回の採熱試験の夫々で測定する前記地中熱交
換器の入出口熱媒温度差に基づいて、前記地中熱交換器
での採熱量に関し、 複数回の採熱試験を通じての単位時間当たり採熱量の最
小値、又は、複数回の採熱試験夫々の積算採熱量のうち
の最小値、又は、複数回の採熱試験夫々の平均の単位時
間当たり採熱量のうちの最小値を求める請求項５記載の
地熱採熱試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162339A JP2001343197A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162339A JP2001343197A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001343197A true JP2001343197A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18666249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000162339A Pending JP2001343197A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001343197A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085675A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 土壌熱源ヒートポンプシステムの設計方法、設計支援システム、及びコンピュータプログラム |
| JP2010175136A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Corona Corp | 地中熱ヒートポンプ装置 |
| JP2012117247A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Paloma Co Ltd | 融雪装置 |
| CN104280257A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-14 | 合肥天地源节能技术开发有限公司 | 地源热泵地下换热器换热能力测试设备 |
| WO2017078349A1 (ko) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 주식회사 제이앤지 | 지열 에너지를 활용한 2단 가열식 지열 시스템 |
| KR101838797B1 (ko) | 2016-05-23 | 2018-03-14 | 김일남 | 단일의 축열조를 이용하여 냉난방을 동시에 수행하는 지열냉난방장치 및 이의 제어방법 |
| KR102083946B1 (ko) * | 2019-08-13 | 2020-03-03 | 주식회사 에너지컨설팅 | 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템 |
| KR102093777B1 (ko) * | 2019-09-09 | 2020-05-26 | 박종우 | 냉난방 피크부하 처리를 위한 열원 확장형 지열히트펌프 장치 |
| EP3633288A4 (en) * | 2017-06-07 | 2021-03-10 | Eco-Planner Co., Ltd. | METHOD OF CONTROLLING A HEAT EXCHANGE DEVICE, HEAT EXCHANGE DEVICE, WATER-COOLED HEAT PUMP HEATING AND COOLING DEVICE, AND WATER-COOLED HEAT PUMP DEVICE |
-
2000
- 2000-05-31 JP JP2000162339A patent/JP2001343197A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085675A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 土壌熱源ヒートポンプシステムの設計方法、設計支援システム、及びコンピュータプログラム |
| JP4694932B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2011-06-08 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 土壌熱源ヒートポンプシステムの設計方法、設計支援システム、及びコンピュータプログラム |
| JP2010175136A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Corona Corp | 地中熱ヒートポンプ装置 |
| JP2012117247A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Paloma Co Ltd | 融雪装置 |
| CN104280257A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-14 | 合肥天地源节能技术开发有限公司 | 地源热泵地下换热器换热能力测试设备 |
| WO2017078349A1 (ko) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 주식회사 제이앤지 | 지열 에너지를 활용한 2단 가열식 지열 시스템 |
| US10260760B2 (en) | 2015-11-05 | 2019-04-16 | J&G | Two-stage heating geothermal system using geothermal energy |
| KR101838797B1 (ko) | 2016-05-23 | 2018-03-14 | 김일남 | 단일의 축열조를 이용하여 냉난방을 동시에 수행하는 지열냉난방장치 및 이의 제어방법 |
| EP3633288A4 (en) * | 2017-06-07 | 2021-03-10 | Eco-Planner Co., Ltd. | METHOD OF CONTROLLING A HEAT EXCHANGE DEVICE, HEAT EXCHANGE DEVICE, WATER-COOLED HEAT PUMP HEATING AND COOLING DEVICE, AND WATER-COOLED HEAT PUMP DEVICE |
| US11493241B2 (en) | 2017-06-07 | 2022-11-08 | Eco-Planner Co., Ltd. | Method of controlling heat exchange device, heat exchange device, and water-cooled type heat pump device |
| KR102083946B1 (ko) * | 2019-08-13 | 2020-03-03 | 주식회사 에너지컨설팅 | 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템 |
| KR102093777B1 (ko) * | 2019-09-09 | 2020-05-26 | 박종우 | 냉난방 피크부하 처리를 위한 열원 확장형 지열히트펌프 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3306228B1 (en) | Environmental testing device | |
| JP5234435B2 (ja) | フリークーリング用の冷熱源装置並びに冷却システム及び冷却方法 | |
| US20200214173A1 (en) | Phase-change cooling apparatus and phase-change cooling method | |
| JP6750611B2 (ja) | 相変化冷却装置および相変化冷却方法 | |
| CN102449411A (zh) | 冷冻循环装置、空调装置 | |
| JP2012127573A (ja) | 熱源システム | |
| JP2010175136A (ja) | 地中熱ヒートポンプ装置 | |
| JP2001343197A (ja) | 地熱採熱試験装置、及び、それを用いた地熱採熱試験方法 | |
| JP2014228238A (ja) | 熱源システム | |
| Sulaiman et al. | Energy-saving potential of separated two-phase thermosiphon loops for data center cooling | |
| Beausoleil-Morrison et al. | The experimental characterization of a lithium bromide–water absorption chiller and the development of a calibrated model | |
| US20190179384A1 (en) | Cooling apparatus, control method, and storage medium | |
| Sevault et al. | Latent heat storage for centralized heating system in a ZEB living laboratory: integration and design | |
| JPH09269162A (ja) | 吸収式冷凍機 | |
| JP2003130494A (ja) | 地中熱交換器を利用した空気調和システムおよびその空気調和システムの運転方法 | |
| JP2016125740A (ja) | 輻射冷暖房装置および建物 | |
| JP6931093B2 (ja) | 液体温度制御装置及び方法 | |
| Sevault et al. | Active latent heat storage using biowax in a central heating system of a ZEB living lab | |
| JP6576746B2 (ja) | 地中熱熱源機システム、目標値決定方法及び地中熱熱源機システムの運転方法 | |
| JP5563521B2 (ja) | 地中熱ヒートポンプ装置 | |
| JP5840938B2 (ja) | 熱媒冷却装置及び熱媒冷却装置の運転方法 | |
| CN116154585A (zh) | 一种冷却系统及冷却方法 | |
| JP2015232410A (ja) | 熱融通設備 | |
| JP2002005594A (ja) | 採熱試験装置 | |
| KR102123010B1 (ko) | 직접 및 간접 냉각 항온 장치 및 이를 이용한 온도 제어 방법 |