JPS5856643A - 地中蓄熱装置 - Google Patents
地中蓄熱装置Info
- Publication number
- JPS5856643A JPS5856643A JP56153712A JP15371281A JPS5856643A JP S5856643 A JPS5856643 A JP S5856643A JP 56153712 A JP56153712 A JP 56153712A JP 15371281 A JP15371281 A JP 15371281A JP S5856643 A JPS5856643 A JP S5856643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- underground
- heat
- tubes
- building
- 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
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- 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
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Greenhouses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄熱装置、特に太陽熱および温室の余熱または
排熱を長期間にわたって地中に多量に蓄熱する装置に関
するものである。
排熱を長期間にわたって地中に多量に蓄熱する装置に関
するものである。
太陽熱および温室の余熱または排熱を長期間にわたって
地中に多量に蓄熱するには、蓄熱器を地中深部(1m以
上の深さ)に埋設するのがよいことは周知である。した
がって従来のこの種技術としては、(1)二重管構造の
呉イルを地中数米以上の深さに打込む方法、(2)大径
肴ヒユーム管を埋設する法、(3)複数本の管体を地中
に打込み、相隣る管体の上端開口部を連結する方法、(
4)第2図(ロ)に示すように地表面3から深さdの位
置の地下に水平管1を埋設する方法などがある。ところ
が前記各方法は工事が大仕掛けKなり、熱の漏洩が大で
あるばかりでなく、深さが大であるにもか−わらず蓄熱
量が少量であるなどの諸欠点がある。
地中に多量に蓄熱するには、蓄熱器を地中深部(1m以
上の深さ)に埋設するのがよいことは周知である。した
がって従来のこの種技術としては、(1)二重管構造の
呉イルを地中数米以上の深さに打込む方法、(2)大径
肴ヒユーム管を埋設する法、(3)複数本の管体を地中
に打込み、相隣る管体の上端開口部を連結する方法、(
4)第2図(ロ)に示すように地表面3から深さdの位
置の地下に水平管1を埋設する方法などがある。ところ
が前記各方法は工事が大仕掛けKなり、熱の漏洩が大で
あるばかりでなく、深さが大であるにもか−わらず蓄熱
量が少量であるなどの諸欠点がある。
本発明は上記諸欠点を解消し、多量の熱量を長期的に地
中に蓄熱し、これを必要に応じて有効に取出して活用す
ることができ、かつ施工の容易な地中蓄熱装置を提供す
ることを目的とするもので、複数個の蓄熱管を適宜間隔
を保って垂直に配列すると共に、前記蓄熱管を互に連通
し、この蓄熱管群を地中に埋設したことを特徴とするも
のである。
中に蓄熱し、これを必要に応じて有効に取出して活用す
ることができ、かつ施工の容易な地中蓄熱装置を提供す
ることを目的とするもので、複数個の蓄熱管を適宜間隔
を保って垂直に配列すると共に、前記蓄熱管を互に連通
し、この蓄熱管群を地中に埋設したことを特徴とするも
のである。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第1図において、1は建屋80床下に手直に埋設され、
かつ互に連通する複数個の蓄熱管1aからなる蓄熱管群
で、この蓄熱管群1はポンプまたはプロワ10を介して
建屋8の屋根に設置された太陽熱集熱器9に熱的かつ流
体的に連結されている。前記建屋8の床下の周囲すなわ
ち蓄熱管群1の上部周縁部に断熱材6を設置すると共に
、この断熱材6上の地上部に盛土7が施工されている。
かつ互に連通する複数個の蓄熱管1aからなる蓄熱管群
で、この蓄熱管群1はポンプまたはプロワ10を介して
建屋8の屋根に設置された太陽熱集熱器9に熱的かつ流
体的に連結されている。前記建屋8の床下の周囲すなわ
ち蓄熱管群1の上部周縁部に断熱材6を設置すると共に
、この断熱材6上の地上部に盛土7が施工されている。
上記蓄熱管1aは半径r、長さtlに形成され、第2図
(イ)に示すように相隣る蓄熱管1a、1a間の間隔を
Pに保って垂直に配列され、かつ連結管2によ多流体的
に連続して一例の蓄熱管群1に構成されている。この蓄
熱管群1は地表面3下のt1位置から深さa=t1+t
、の位置の地中に埋設されておシ、その蓄熱管群1の横
断面は第3図に示すとおりである。すなわち同図(イ)
は相隣る蓄熱管1a、1aの横方向の間隔Pyと縦方向
の間隔pxが等しい場合、同図(ロ)は前記pxがpy
より大きい場合、同図(ハ)は蓄熱管1aを縦(WX)
、11(W)’)の短形状に配置した場合をそれぞれ示
したものである。
(イ)に示すように相隣る蓄熱管1a、1a間の間隔を
Pに保って垂直に配列され、かつ連結管2によ多流体的
に連続して一例の蓄熱管群1に構成されている。この蓄
熱管群1は地表面3下のt1位置から深さa=t1+t
、の位置の地中に埋設されておシ、その蓄熱管群1の横
断面は第3図に示すとおりである。すなわち同図(イ)
は相隣る蓄熱管1a、1aの横方向の間隔Pyと縦方向
の間隔pxが等しい場合、同図(ロ)は前記pxがpy
より大きい場合、同図(ハ)は蓄熱管1aを縦(WX)
、11(W)’)の短形状に配置した場合をそれぞれ示
したものである。
上記のような本実施例の垂直管方式は、従来例の水平配
管方式のように全面的に土壊を掘削するのに比べて、管
列を埋設するのに十分な幅と深さの溝を管列間隔で、管
列の本数だけ掘削して埋設するか、または管を打設して
連結した後、深さり。
管方式のように全面的に土壊を掘削するのに比べて、管
列を埋設するのに十分な幅と深さの溝を管列間隔で、管
列の本数だけ掘削して埋設するか、または管を打設して
連結した後、深さり。
の土層を埋戻しするかで済むから施行が極めて容易にな
る。
る。
第4図は蓄熱管と地表との温度差によシ形成される地中
温度分布を示したものである。すなわち管1aと隣接管
との中間点iおよび地表からなる要素断面をとシ、これ
に温度差0.25,50゜75.88,100のそたぞ
れの%等温線を示す・と第4図0)のようになる。また
同図(イ)のB −B ’。
温度分布を示したものである。すなわち管1aと隣接管
との中間点iおよび地表からなる要素断面をとシ、これ
に温度差0.25,50゜75.88,100のそたぞ
れの%等温線を示す・と第4図0)のようになる。また
同図(イ)のB −B ’。
C−C’、D−D’各断面において温度分布を示すと同
図←)に示すと門りである。
図←)に示すと門りである。
第5図は比較のために従来例の水平管群による地中温度
分布を示したもので、等温面は同図(イ)に示すように
水平であシ、またこれの深さ方向の温度分布は同図向に
示すように庫線一体の形となる。
分布を示したもので、等温面は同図(イ)に示すように
水平であシ、またこれの深さ方向の温度分布は同図向に
示すように庫線一体の形となる。
両方式の最大蓄熱量を比較するに、水キ管方式の場合に
は、第5図6:I)から判るように単位面積当シの蓄熱
量が(dxΔθ)/2である。一方、垂直管方式の場合
には1.第4図の等温線で囲まれる領域を逐次積分して
累積すればよいが、この温度分布の形態はP/dにより
変化するから、最大蓄熱量もP/dによシ変化する。い
tP/dによるP/2位置番よび縦断面の温度分布の変
化に着目すると、”第6図に示すとおシになる。したが
って蓄熱量はこの曲線の積分値よシも常に大きいことを
意味する。一方、水平管方式の場合の蓄熱量は直線Eの
積分値そのものであって一定である。
は、第5図6:I)から判るように単位面積当シの蓄熱
量が(dxΔθ)/2である。一方、垂直管方式の場合
には1.第4図の等温線で囲まれる領域を逐次積分して
累積すればよいが、この温度分布の形態はP/dにより
変化するから、最大蓄熱量もP/dによシ変化する。い
tP/dによるP/2位置番よび縦断面の温度分布の変
化に着目すると、”第6図に示すとおシになる。したが
って蓄熱量はこの曲線の積分値よシも常に大きいことを
意味する。一方、水平管方式の場合の蓄熱量は直線Eの
積分値そのものであって一定である。
したがって余裕を十分にもたせそもP/dく2.0の範
囲において、本実施例の垂直管方式の方が従来例の水平
管方式よシも蓄熱量の点で優れている。厳密には温度分
布は管表面と地表との間に存在するから0 ((P−r
)/d<2となる。一様の考えに基づき第2図←)の
配列方式の場合には0<(PX−r)/d<、2、同図
(ハ)の場合には0〈(Wx−r)/d<2とすれば、
水平管方式に対して優れている。
囲において、本実施例の垂直管方式の方が従来例の水平
管方式よシも蓄熱量の点で優れている。厳密には温度分
布は管表面と地表との間に存在するから0 ((P−r
)/d<2となる。一様の考えに基づき第2図←)の
配列方式の場合には0<(PX−r)/d<、2、同図
(ハ)の場合には0〈(Wx−r)/d<2とすれば、
水平管方式に対して優れている。
次に地中蓄熱器からの熱流について述べるに、第3図0
)の配列方式に例をとシ、種々条件下の定常熱流を無次
元量で示すと、第7図に示すようになる。たりしg:熱
流(kcat/m2. h、 C)、S:当該面積(m
、)、λ:地中熱伝導率(kcat/m。
)の配列方式に例をとシ、種々条件下の定常熱流を無次
元量で示すと、第7図に示すようになる。たりしg:熱
流(kcat/m2. h、 C)、S:当該面積(m
、)、λ:地中熱伝導率(kcat/m。
”c)、Δθ:蓄熱器と当該地表間の温度差(C)、t
8:地表から蓄熱管までの距離である。
8:地表から蓄熱管までの距離である。
第7図によるとt、の影響がかなシ大きいので、地表部
への熱流をtlの厚さによ多制御することができる。す
なわち長期間、上部への熱量を抑制して蓄熱量を増大す
るためには、tlの存在は不可欠であるので、必要に応
じて第8図に示すように蓄熱管1aの上方の地表3上に
盛土11を行えばよい。この盛土を行う代りに蓄熱管1
aの上部に断熱材を埋設しても同様な効果をうろことが
できる。なおtlは地表付近における温度分布の不整を
改善するため、特に植物栽倍床の場合に重要である。
への熱流をtlの厚さによ多制御することができる。す
なわち長期間、上部への熱量を抑制して蓄熱量を増大す
るためには、tlの存在は不可欠であるので、必要に応
じて第8図に示すように蓄熱管1aの上方の地表3上に
盛土11を行えばよい。この盛土を行う代りに蓄熱管1
aの上部に断熱材を埋設しても同様な効果をうろことが
できる。なおtlは地表付近における温度分布の不整を
改善するため、特に植物栽倍床の場合に重要である。
さらに地中蓄熱器から建屋以外への熱流出については、
第9図に示すように蓄熱管1aと建屋8の縁端部との間
の温度分布を検討すればよい。熱流は蓄熱管1mと直角
な経路をとって点線f、g。
第9図に示すように蓄熱管1aと建屋8の縁端部との間
の温度分布を検討すればよい。熱流は蓄熱管1mと直角
な経路をとって点線f、g。
h、i・・・・・・のように建屋8外の表地に達するの
で、その熱流の大きさと位置によシ、その流出を抑制す
る必要がある。
で、その熱流の大きさと位置によシ、その流出を抑制す
る必要がある。
上記熱流の大きさは熱抵抗、すなわち地中では距離に反
比例するから、第9図(イ)において熱流の大きさはf
>g>h・・・・・・の順になる。蓄熱管1aがない
場合、または蓄熱がない場合の温度および熱流分布は第
9図(ロ)に示すとおりで、建屋8の床下の方が一般に
建屋8外よりも高温であるから、熱流はi ) j )
k・・・・・・の大きさの順で゛流出する。したがっ
て限られた量の断熱材を蓄熱器縁端部に有効に使用する
には、第10図に示すように地中に長方形の状態5より
は三角形あるいは矩形の状態6に埋設する方が化効であ
る。すなわち地表に近づくに伴って断熱材の厚さが大に
なるようにすれば、合理的にかつ容易に施工することが
できる。さらに断熱材6上の地表に盛土7を行えば、よ
り一層に断熱効果を向上させることが可能である。
比例するから、第9図(イ)において熱流の大きさはf
>g>h・・・・・・の順になる。蓄熱管1aがない
場合、または蓄熱がない場合の温度および熱流分布は第
9図(ロ)に示すとおりで、建屋8の床下の方が一般に
建屋8外よりも高温であるから、熱流はi ) j )
k・・・・・・の大きさの順で゛流出する。したがっ
て限られた量の断熱材を蓄熱器縁端部に有効に使用する
には、第10図に示すように地中に長方形の状態5より
は三角形あるいは矩形の状態6に埋設する方が化効であ
る。すなわち地表に近づくに伴って断熱材の厚さが大に
なるようにすれば、合理的にかつ容易に施工することが
できる。さらに断熱材6上の地表に盛土7を行えば、よ
り一層に断熱効果を向上させることが可能である。
以上説明したように本発明によれば、蓄熱管内を空気ま
たは水を循環させることによシ、地中へ蓄熱を行い、こ
の蓄熱を地中から床面への熱伝導により建屋の下部に伝
達し、′いわゆる床放射暖房を行うことができる。すな
わち多量の熱量を長期的に地中に蓄熱し、これを必要に
応じて有効に取出して活用することができる。また本発
明によれば施工が容易である利点がある。
たは水を循環させることによシ、地中へ蓄熱を行い、こ
の蓄熱を地中から床面への熱伝導により建屋の下部に伝
達し、′いわゆる床放射暖房を行うことができる。すな
わち多量の熱量を長期的に地中に蓄熱し、これを必要に
応じて有効に取出して活用することができる。また本発
明によれば施工が容易である利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の蓄熱装置の一実施例を適用した建屋の
構成図、第2図0)(ロ)は本実施例および従来例にお
ける蓄熱管の埋設状態の説明図、第3図(イ)(ロ)e
→は本実施例における蓄熱管群の埋設時の平断面図、第
4図(()(ロ)は本実施例の蓄熱管による地中温度分
布図、第5図(イ)(ロ)は従来例の蓄熱管の地中温度
分布図、第6図は本実施例の相隣る蓄熱管間の中間位置
の縦断面における温度分布図、第7図は同地中蓄熱管か
らの定常熱流の変化図、第8図は同放熱量の抑制手段を
示す図、第9図0)(ロ)は同蓄熱器および建屋縁端部
の温度分布および熱流分布図、第10図(イ)(ロ)は
同建屋および1中蓄熱器縁端部の断熱方法を示す図であ
る。 1・・・蓄熱管群、1a・・・蓄熱管、6・・・断熱材
、7・・・盛土、8・・・建屋。 732 図 (わ (ロ)fJ
B 図 (イ)
(ロノ−iQ → ¥J 4 図 (4) (口2′IA タ
図 (4〕
(ロフΔ I (%〕 ′yfJt図 ¥J 7 図 ′IFJg図 )b デ D〕
構成図、第2図0)(ロ)は本実施例および従来例にお
ける蓄熱管の埋設状態の説明図、第3図(イ)(ロ)e
→は本実施例における蓄熱管群の埋設時の平断面図、第
4図(()(ロ)は本実施例の蓄熱管による地中温度分
布図、第5図(イ)(ロ)は従来例の蓄熱管の地中温度
分布図、第6図は本実施例の相隣る蓄熱管間の中間位置
の縦断面における温度分布図、第7図は同地中蓄熱管か
らの定常熱流の変化図、第8図は同放熱量の抑制手段を
示す図、第9図0)(ロ)は同蓄熱器および建屋縁端部
の温度分布および熱流分布図、第10図(イ)(ロ)は
同建屋および1中蓄熱器縁端部の断熱方法を示す図であ
る。 1・・・蓄熱管群、1a・・・蓄熱管、6・・・断熱材
、7・・・盛土、8・・・建屋。 732 図 (わ (ロ)fJ
B 図 (イ)
(ロノ−iQ → ¥J 4 図 (4) (口2′IA タ
図 (4〕
(ロフΔ I (%〕 ′yfJt図 ¥J 7 図 ′IFJg図 )b デ D〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数個の蓄熱管を適宜間隙を保って垂直に配列する
と共に、前記蓄熱管を互に連通し、この蓄熱管群を地中
に埋設したことを特徴とする地中蓄熱装置。 2 蓄熱管群の半径をr1相隣る垂直管同志の間隙をP
1埋設深さをdとするとき、蓄熱管群が次の関係を満足
するように配置することを特徴とする特許請求の範囲第
1項糾載の地中蓄熱装置。 0<Pjr/d(2,0 3、複数個の蓄熱管を基盤目状に、かつ相隣る垂直管の
横方向の各間隙Pyを縦方向の各間隙pxに等しいか、
またはPxがPyよシ大に配置し、しかも次の関係を満
足するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の地中蓄熱装置。 o(px−r/dく2.0 4、 複数個の蓄熱管を平断面図上で矩形を形成するよ
うに配列したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の地中蓄熱装置。 5、各蓄熱管または蓄熱管群の上部に断熱材を敷設する
か、または盛土を施したことを特徴とする特許′請求の
範囲第1項記載の地中蓄熱装置。 6、蓄熱部の側面を断熱施行する際、地表に近づくに伴
って断熱材の厚さを厚゛くすることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の地中蓄熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56153712A JPS5856643A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 地中蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56153712A JPS5856643A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 地中蓄熱装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5856643A true JPS5856643A (ja) | 1983-04-04 |
Family
ID=15568442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56153712A Pending JPS5856643A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 地中蓄熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5856643A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01143462U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | ||
US4939540A (en) * | 1988-05-12 | 1990-07-03 | Alps Electric Co., Ltd. | Winker automatic canceling device |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56153712A patent/JPS5856643A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01143462U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | ||
US4939540A (en) * | 1988-05-12 | 1990-07-03 | Alps Electric Co., Ltd. | Winker automatic canceling device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4139321A (en) | Rock channel heat storage | |
CN101672189B (zh) | 隧道保温水沟地源热泵型加热系统 | |
Oh et al. | Field experiment on heat exchange performance of various coaxial-type ground heat exchangers considering construction conditions | |
JPS5856643A (ja) | 地中蓄熱装置 | |
Lee et al. | Performance evaluation of coaxial-type GHEX in GSHP system installed in Korean residential building | |
CN103161162A (zh) | 可采集地源热能的抗浮锚杆及施工方法 | |
CN109099738A (zh) | 一种用于地铁隧道的薄壳式换热器及其安装施工方法 | |
CN104457028B (zh) | 不用回填的地源热泵地埋管换热器 | |
US3807183A (en) | Underground culverts for pipelines and method for making same | |
CN113339873B (zh) | 一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统及方法 | |
CN211782065U (zh) | 一种地源热泵埋管结构 | |
US4075861A (en) | Method of laying pipes or conduits in the ground and pipe arrangement produced thereby | |
Goetsch et al. | Earth tempering of ventilation air | |
JPH053904Y2 (ja) | ||
JPS6152900B2 (ja) | ||
JP2014115025A (ja) | 地中熱利用熱交換構造及びそれを用いたヒートポンプシステム | |
JP2014025638A (ja) | 地中熱交換システム | |
CN213810043U (zh) | 一种配合筏板基础的地源热泵水平管布置连接机构 | |
JPH0417353B2 (ja) | ||
CN110432083B (zh) | 一种岩溶洼地地表植被生态修复装置及其修复方法 | |
CN210163902U (zh) | 一种大体积混凝土挡土墙棚式保温养护装置 | |
JP5463872B2 (ja) | 地中熱交換システム | |
ITBO20150241A1 (it) | Impianto solare geotermico a bassa entalpia | |
RU2397U1 (ru) | Трубопровод тепловых сетей | |
JPS58108358A (ja) | 地中蓄熱装置 |