小規模フィ-ルド実験による能動的地熱抽出効率に関する研究

通过小规模现场实验研究主动地热提取效率

• 批准号: 02203240
• 负责人: 江原 幸雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203240/
• 关键词: 地熱エネルギ-; 熱抽出; 熱交換器; 火山エネルギ-; 地熱直接利用; 地熱発電

地下抽熱層から熱抽出効率を推定するため、フィ-ルド実験により抽熱層の有効熱伝導率を決定した。熱抽出実験を行うため、外径33mm,長さ1mの同軸熱交換器を製作した。実験システム水循環系・熱交換系・デ-タ収録系から構成されている。まず予備実験として実験室内においてモデル噴気井を利用して抽熱実験を行い、この室内実験の結果を参考にして、フィ-ルド実験を計画した。実験は大分県九重地域にある八丁原地熱発電所近くの自然噴気地帯小松地獄で行った。フィ-ルド実験は熱伝導が卓越する地点(サイト1および4)、熱水による熱輸送が卓越する地点(サイト2)および噴気による熱輸送が卓越する地点(サイト3)の4カ所で行った。その結果、有効熱伝導率としてサイト1では1.58W/mK(以下単位は同じ)、サイト4では1.62、サイト2では2.69、そしてサイト3では2.49という値が得られた。これらの値は別に測定された抽熱層の純粋熱伝導率(0.82ー0.88W/mK)の1.5ー3.5倍程度であることが明らかにされた。このようにして求められる抽熱層の有効熱伝導率は人工的に熱抽出を行う場合、抽熱量を予測する上で極めて有用となる。ただ、ここで得られた値をそのまま深部の状態に適用するには問題があるがハワイ・キラウエア火山の溶岩湖の実験も参考にすると、地層中に流体が存在する場合、有効熱伝導率は純粋熱伝導率に比べ、数倍程度に増加するものと考えられる。さらに、熱交換器の表面から単位時間・単位面積当りに流入する熱量分本実験地(自然噴気地で地表下1m深で100℃程度)の場合数KW/m^2のオ-ダ-であり、これはハワイ・キラウエア火山溶岩湖において得られた15ー50KW/m^2に相当するものである。本実験の場合1ケタ程度小さい値が得られているが対象温度の違いによるものと考えられる。

The heat extraction efficiency of the underground heat extraction layer is estimated, and the heat conductivity of the underground heat extraction layer is determined. Heat extraction line, diameter 33mm, length 1m coaxial heat exchanger production. Water circulation system, heat exchange system, heat transfer system The results of the indoor operation are referenced and planned. The earth is divided into nine parts, and the earth is divided into eight parts. The location of excellence in heat conduction (location 1), the location of excellence in heat transport (location 2), and the location of excellence in heat transport (location 3). As a result, the thermal conductivity is 1.58W/mK, the thermal conductivity is 1.62, the thermal conductivity is 2.69, and the thermal conductivity is 2.49. The pure thermal conductivity of the heat extraction layer (0.82 - 0.88W/mK) is 1.5 - 3.5 times higher than that of the heat extraction layer. The thermal conductivity of the heat extraction layer is very useful in the case of artificial heat extraction and heat extraction prediction. For example, if there is a fluid in the formation, the thermal conductivity is several times higher than the pure thermal conductivity. In addition, the number of cases where the surface of the heat exchanger is separated from the ground (about 1m below the surface of the natural gas) is KW/m^2, which is equivalent to KW/m^2 In this case, the temperature of the object is low, and the temperature of the object is low.

项目成果

江原 幸雄: "フィ-ルド実験による地下抽熱層の有効熱伝導率の決定" 日本地熱学会誌. (1991)

Yukio Ehara：“通过现场实验确定地下提取层的有效导热系数”日本地热学会杂志（1991）。