JPH09159227A - 地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法 - Google Patents
地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法Info
- Publication number
- JPH09159227A JPH09159227A JP32310495A JP32310495A JPH09159227A JP H09159227 A JPH09159227 A JP H09159227A JP 32310495 A JP32310495 A JP 32310495A JP 32310495 A JP32310495 A JP 32310495A JP H09159227 A JPH09159227 A JP H09159227A
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- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冬季には地下温水帯１からくみ上げた地下水
を温熱源として利用するとともに利用後の冷えた水を地
下冷水帯７に注入し、夏季には地下冷水帯７からくみ上
げた地下水を冷熱源として利用するとともに利用後の温
まった水を地下温水帯１に注入する地下水の利用方法に
おいて、冬季には温熱源として利用した後の水の温度を
できるだけ低温にして地下冷水帯に注入する。 【解決手段】 地上の利用設備３，４の近くに屋外貯水
池５を設け、冬季には、温熱源として利用した後の前記
地下水を屋外貯水池５にいったん蓄えておき、夜間の冷
気により貯水を充分に冷やしてから地下冷水帯７に注入
する。
を温熱源として利用するとともに利用後の冷えた水を地
下冷水帯７に注入し、夏季には地下冷水帯７からくみ上
げた地下水を冷熱源として利用するとともに利用後の温
まった水を地下温水帯１に注入する地下水の利用方法に
おいて、冬季には温熱源として利用した後の水の温度を
できるだけ低温にして地下冷水帯に注入する。 【解決手段】 地上の利用設備３，４の近くに屋外貯水
池５を設け、冬季には、温熱源として利用した後の前記
地下水を屋外貯水池５にいったん蓄えておき、夜間の冷
気により貯水を充分に冷やしてから地下冷水帯７に注入
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地下帯水層に温
水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法に関
し、とくに地下帯水層に蓄える熱量をより大きくする利
用技術に関する。
水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法に関
し、とくに地下帯水層に蓄える熱量をより大きくする利
用技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・
夏季に交互利用する地下水利用方法の基本的なシステム
が特公昭５８−１１５２９号公報に詳しく解説されてい
る。この地下水利用システムでは、冬季には地下温水帯
からくみ上げた地下水を温熱源として利用するとともに
利用後の冷えた水を地下冷水帯に注入し、また夏季には
前記地下冷水帯からくみ上げた地下水を冷熱源として利
用するとともに利用後の温まった水を前記地下温水帯に
注入する。
夏季に交互利用する地下水利用方法の基本的なシステム
が特公昭５８−１１５２９号公報に詳しく解説されてい
る。この地下水利用システムでは、冬季には地下温水帯
からくみ上げた地下水を温熱源として利用するとともに
利用後の冷えた水を地下冷水帯に注入し、また夏季には
前記地下冷水帯からくみ上げた地下水を冷熱源として利
用するとともに利用後の温まった水を前記地下温水帯に
注入する。
【０００３】よく知られているように、通常の自然な地
下水の温度は１２℃〜１５℃程度である。これに対して
前記の地下水利用システムによれば、夏季に前記地下冷
水帯から自然な地下水よりも相当に低温の冷水をくみ上
げることができ、冷房用などの冷熱源としての価値が高
い。一方、冬季に前記地下温水帯から自然な地下水より
も相当に高温の温水をくみ上げることができ、暖房用な
どの温熱源としての価値が高い。
下水の温度は１２℃〜１５℃程度である。これに対して
前記の地下水利用システムによれば、夏季に前記地下冷
水帯から自然な地下水よりも相当に低温の冷水をくみ上
げることができ、冷房用などの冷熱源としての価値が高
い。一方、冬季に前記地下温水帯から自然な地下水より
も相当に高温の温水をくみ上げることができ、暖房用な
どの温熱源としての価値が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の地下水利用シス
テムを有効に機能させるためには、当然ながら、冬季
には温熱源として利用した後の水の温度をできるだけ低
温にして地下冷水帯に注入し、夏季には冷熱源として
利用した後の水の温度をできるだけ高温にして地下温水
帯に注入することが重要である。もちろん、くみ上げた
温水をヒートポンプ暖房運転の温熱源として凝縮器に通
せば水温は下がるし、くみ上げた冷水をヒートポンプ冷
房運転の冷熱源として蒸発器に通せば水温は上がる。し
かしこれだけでは不充分なので、前記の特公昭５８−１
１５２９号公報においては以下のような工夫をしてい
る。
テムを有効に機能させるためには、当然ながら、冬季
には温熱源として利用した後の水の温度をできるだけ低
温にして地下冷水帯に注入し、夏季には冷熱源として
利用した後の水の温度をできるだけ高温にして地下温水
帯に注入することが重要である。もちろん、くみ上げた
温水をヒートポンプ暖房運転の温熱源として凝縮器に通
せば水温は下がるし、くみ上げた冷水をヒートポンプ冷
房運転の冷熱源として蒸発器に通せば水温は上がる。し
かしこれだけでは不充分なので、前記の特公昭５８−１
１５２９号公報においては以下のような工夫をしてい
る。
【０００５】（１）冬季に暖房用の温熱源として利用し
た後の地下水を、建物の屋根や周辺に積もっている雪を
消す目的で散水する。もちろん散水した地下水を消雪水
とともに回収する設備とし、消雪によりさらに冷やされ
た水を地下冷水帯に注入する。
た後の地下水を、建物の屋根や周辺に積もっている雪を
消す目的で散水する。もちろん散水した地下水を消雪水
とともに回収する設備とし、消雪によりさらに冷やされ
た水を地下冷水帯に注入する。
【０００６】（２）夏季に冷房用の冷熱源として利用し
た後の地下水を、建物の屋根に散水して日射エネルギー
でさらに温め、その温水を回収して地下温水帯に注入す
る。
た後の地下水を、建物の屋根に散水して日射エネルギー
でさらに温め、その温水を回収して地下温水帯に注入す
る。
【０００７】冬季の（１）の対策は、まず多量の積雪の
ある地域でしか有効でないという基本的な問題がある。
消雪後の終末水を回収する設備の範囲内で、消雪用水を
つねに必要とするような多量の積雪がある地域はごく限
られている。また、消雪後の終末水には多くの塵埃が含
まれていて、それをよく濾過しないで注入井戸に戻す
と、地下水の汚れが徐々に蓄積され、井戸が目詰まりす
る心配もでてくる。そのため濾過設備に多大な経費がか
かる。
ある地域でしか有効でないという基本的な問題がある。
消雪後の終末水を回収する設備の範囲内で、消雪用水を
つねに必要とするような多量の積雪がある地域はごく限
られている。また、消雪後の終末水には多くの塵埃が含
まれていて、それをよく濾過しないで注入井戸に戻す
と、地下水の汚れが徐々に蓄積され、井戸が目詰まりす
る心配もでてくる。そのため濾過設備に多大な経費がか
かる。
【０００８】夏季の（２）の対策では、屋根に散水した
水が屋根上に留っている時間が長くないので、日射エネ
ルギーの吸収量はあまり大きくなく、水温を充分に高め
ることができないという難点がある。
水が屋根上に留っている時間が長くないので、日射エネ
ルギーの吸収量はあまり大きくなく、水温を充分に高め
ることができないという難点がある。
【０００９】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、多量の積雪のある北国でな
くても、また水の汚れの心配をせずに、冬季には充分に
低温に冷やした水を地下冷水帯に注入できるようにする
ことにある。また、夏季には日射エネルギーにより充分
に高温に温めた水を地下温水帯に注入できるようにする
ことにある。
されたもので、その目的は、多量の積雪のある北国でな
くても、また水の汚れの心配をせずに、冬季には充分に
低温に冷やした水を地下冷水帯に注入できるようにする
ことにある。また、夏季には日射エネルギーにより充分
に高温に温めた水を地下温水帯に注入できるようにする
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで第１の発明では、
地上の利用設備の近くに屋外貯水池を設け、冬季には、
温熱源として利用した後の前記地下水を前記屋外貯水池
にいったん蓄えておき、夜間の冷気により貯水を充分に
冷やしてから前記地下冷水帯に注入するようにした。
地上の利用設備の近くに屋外貯水池を設け、冬季には、
温熱源として利用した後の前記地下水を前記屋外貯水池
にいったん蓄えておき、夜間の冷気により貯水を充分に
冷やしてから前記地下冷水帯に注入するようにした。
【００１１】また第２の発明では、地上の利用設備の近
くに屋外貯水池を設け、夏季には、冷熱源として利用し
た後の前記地下水を前記屋外貯水池にいったん蓄えてお
き、昼間の熱気により貯水を充分に温めてから前記地下
温水帯に注入するようにした。この第２発明における前
記屋外貯水池を建物の屋上に設置すれば、建物の断熱・
冷房に効果的である。
くに屋外貯水池を設け、夏季には、冷熱源として利用し
た後の前記地下水を前記屋外貯水池にいったん蓄えてお
き、昼間の熱気により貯水を充分に温めてから前記地下
温水帯に注入するようにした。この第２発明における前
記屋外貯水池を建物の屋上に設置すれば、建物の断熱・
冷房に効果的である。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明を適用した地下水利用シ
ステムの冬季の実施状況を図１に示している。冬季に
は、地下温水帯１から揚水ポンプ２ａにより温かい地下
水をくみ上げて、建物３に設備されている水熱源ヒート
ポンプ４（暖房運転モードになっている）の蒸発器に通
す。建物３の屋上には屋外貯水池５を設けてある。水熱
源ヒートポンプ４にて温熱源として利用されて排水され
る前記地下水を屋外貯水池５に蓄える。
ステムの冬季の実施状況を図１に示している。冬季に
は、地下温水帯１から揚水ポンプ２ａにより温かい地下
水をくみ上げて、建物３に設備されている水熱源ヒート
ポンプ４（暖房運転モードになっている）の蒸発器に通
す。建物３の屋上には屋外貯水池５を設けてある。水熱
源ヒートポンプ４にて温熱源として利用されて排水され
る前記地下水を屋外貯水池５に蓄える。
【００１３】我が国においては、太平洋側の温暖な地方
でも、冬季の夜間にはかなり気温が下がり、放射冷却現
象により朝方には凍てつくような寒さになることも多
い。そこで、水熱源ヒートポンプ４からの排水（地下
水）を朝方まで屋外貯水池５に蓄えておけば、夜間の冷
気で屋外貯水池５の水は充分に冷やされる。その冷水を
ストレーナー６を通して地下冷水帯７に注入する。
でも、冬季の夜間にはかなり気温が下がり、放射冷却現
象により朝方には凍てつくような寒さになることも多
い。そこで、水熱源ヒートポンプ４からの排水（地下
水）を朝方まで屋外貯水池５に蓄えておけば、夜間の冷
気で屋外貯水池５の水は充分に冷やされる。その冷水を
ストレーナー６を通して地下冷水帯７に注入する。
【００１４】この発明を適用した地下水利用システムの
夏季の実施状況を図２に示している。夏季には、地下冷
水帯７から揚水ポンプ２ｂ（前記２ａと同一でもよい）
により冷たい地下水をくみ上げて、建物３に設備されて
いる水熱源ヒートポンプ４（冷房運転モードになってい
る）の凝縮器に通す。水熱源ヒートポンプ４にて冷熱源
として利用されて排水される前記地下水を建物３の屋上
の屋外貯水池５に蓄える。
夏季の実施状況を図２に示している。夏季には、地下冷
水帯７から揚水ポンプ２ｂ（前記２ａと同一でもよい）
により冷たい地下水をくみ上げて、建物３に設備されて
いる水熱源ヒートポンプ４（冷房運転モードになってい
る）の凝縮器に通す。水熱源ヒートポンプ４にて冷熱源
として利用されて排水される前記地下水を建物３の屋上
の屋外貯水池５に蓄える。
【００１５】夏季の日中には強烈な日射が屋上貯水池５
にあたるので、その日射エネルギーを吸収して貯水は気
温よりも温度が高くなる。そこで、水熱源ヒートポンプ
４からの排水（地下水）を夕方ごろまで屋外貯水池５に
蓄えておいて、昼間の日射で充分に温められた地下水を
ストレーナー６を通して地下温水帯１に注入する。
にあたるので、その日射エネルギーを吸収して貯水は気
温よりも温度が高くなる。そこで、水熱源ヒートポンプ
４からの排水（地下水）を夕方ごろまで屋外貯水池５に
蓄えておいて、昼間の日射で充分に温められた地下水を
ストレーナー６を通して地下温水帯１に注入する。
【００１６】本発明を実施するにあたっては、前述の地
下温水帯１および地下冷水帯７にそれぞれ鋼管パイプ３
０を挿入し、揚水井戸および注水井戸として機能させ
る。鋼管パイプ３０は、上下の非透水層３１と３２の間
にある帯水層３３（前述の地下温水帯１または地下冷水
帯７となる）に達している。帯水層３３における鋼管パ
イプ３０には多数の小穴３０ａが形成されており、この
小穴３０ａを通って地下水が流通する。この小穴３０ａ
の大きさを適宜に設定すれば、この部分をストレーナー
として機能させることができる。
下温水帯１および地下冷水帯７にそれぞれ鋼管パイプ３
０を挿入し、揚水井戸および注水井戸として機能させ
る。鋼管パイプ３０は、上下の非透水層３１と３２の間
にある帯水層３３（前述の地下温水帯１または地下冷水
帯７となる）に達している。帯水層３３における鋼管パ
イプ３０には多数の小穴３０ａが形成されており、この
小穴３０ａを通って地下水が流通する。この小穴３０ａ
の大きさを適宜に設定すれば、この部分をストレーナー
として機能させることができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、冬季には温熱源とし
て利用した後の水の温度をできるだけ低温にして地下冷
水帯に注入できるし、夏季には冷熱源として利用した後
の水の温度をできるだけ高温にして地下温水帯に注入で
きる。したがって、地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬
季・夏季に交互利用するシステムにおいて、地下帯水層
に蓄える熱量をより大きくすることができ、この地下水
利用システムを意図通りに有効に機能させることができ
る。もちろん、この発明は多量の積雪のある北国でなく
ても効果的に実施でき、前述した消雪水のによる水の汚
れや注入井戸の目詰まりの心配がない。また、前記屋外
貯水池を建物の屋上に設置すれば、夏季における建物の
断熱・冷房に効果的である。
て利用した後の水の温度をできるだけ低温にして地下冷
水帯に注入できるし、夏季には冷熱源として利用した後
の水の温度をできるだけ高温にして地下温水帯に注入で
きる。したがって、地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬
季・夏季に交互利用するシステムにおいて、地下帯水層
に蓄える熱量をより大きくすることができ、この地下水
利用システムを意図通りに有効に機能させることができ
る。もちろん、この発明は多量の積雪のある北国でなく
ても効果的に実施でき、前述した消雪水のによる水の汚
れや注入井戸の目詰まりの心配がない。また、前記屋外
貯水池を建物の屋上に設置すれば、夏季における建物の
断熱・冷房に効果的である。
【図１】この発明を適用した地下水利用システムの冬季
の実施状況を示す概略図である。
の実施状況を示す概略図である。
【図２】この発明を適用した地下水利用システムの夏季
の実施状況を示す概略図である。
の実施状況を示す概略図である。
１ 地下温水帯 ２ａ，２ｂ 揚水ポンプ ３ 建物 ４ 水熱源ヒートポンプ ５ 屋外貯水池 ６ ストレーナー ７ 地下冷水帯 ３０ 鋼管パイプ ３０ａ 小穴 ３１，３２ 非透水層 ３３ 帯水層
Claims (3)
- 【請求項１】 冬季には地下温水帯からくみ上げた地下
水を温熱源として利用するとともに利用後の冷えた水を
地下冷水帯に注入し、夏季には前記地下冷水帯からくみ
上げた地下水を冷熱源として利用するとともに利用後の
温まった水を前記地下温水帯に注入する地下水の利用方
法において、 地上の利用設備の近くに屋外貯水池を設け、冬季には、
温熱源として利用した後の前記地下水を前記屋外貯水池
にいったん蓄えておき、夜間の冷気により貯水を充分に
冷やしてから前記地下冷水帯に注入することを特徴とす
る地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利
用する方法。 - 【請求項２】 冬季には地下温水帯からくみ上げた地下
水を温熱源として利用するとともに利用後の冷えた水を
地下冷水帯に注入し、夏季には前記地下冷水帯からくみ
上げた地下水を冷熱源として利用するとともに利用後の
温まった水を前記地下温水帯に注入する地下水の利用方
法において、 地上の利用設備の近くに屋外貯水池を設け、夏季には、
冷熱源として利用した後の前記地下水を前記屋外貯水池
にいったん蓄えておき、昼間の熱気により貯水を充分に
温めてから前記地下温水帯に注入することを特徴とする
地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用
する方法。 - 【請求項３】 請求項２において、前記屋外貯水槽を建
物の屋上に設けたことを特徴とする地下帯水層に温水・
冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32310495A JPH09159227A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32310495A JPH09159227A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159227A true JPH09159227A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18151129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32310495A Pending JPH09159227A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 地下帯水層に温水・冷水を蓄えて冬季・夏季に交互利用する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09159227A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010060224A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Regal Joint Co Ltd | 冷温水空調システム |
| KR101021578B1 (ko) * | 2010-04-27 | 2011-03-16 | (주)넥스지오 | 대수층 축열 냉난방 시스템 |
| CN109322450A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-12 | 河北工业大学 | 一种以地下水为冷源的复合相变通风屋顶 |
| CN110410900A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-05 | 东南大学 | 一种月球房间温度调控系统及调控方法 |
| CN112880005A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-01 | 南昌银轮热交换系统有限公司 | 一种高效的热泵空调装置 |
| CN113899112A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-07 | 北京京能能源技术研究有限责任公司 | 一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法 |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP32310495A patent/JPH09159227A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010060224A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Regal Joint Co Ltd | 冷温水空調システム |
| KR101021578B1 (ko) * | 2010-04-27 | 2011-03-16 | (주)넥스지오 | 대수층 축열 냉난방 시스템 |
| CN109322450A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-12 | 河北工业大学 | 一种以地下水为冷源的复合相变通风屋顶 |
| CN109322450B (zh) * | 2018-11-29 | 2024-03-12 | 河北工业大学 | 一种以地下水为冷源的复合相变通风屋顶 |
| CN110410900A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-05 | 东南大学 | 一种月球房间温度调控系统及调控方法 |
| CN112880005A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-01 | 南昌银轮热交换系统有限公司 | 一种高效的热泵空调装置 |
| CN113899112A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-07 | 北京京能能源技术研究有限责任公司 | 一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法 |
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