自然氷の冷熱利用を促すための省エネ効果と冷熱賦存量の評価方法の検討

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本研究では、自然氷の冷熱の省エネ効果と地域に存在する冷熱賦存量の評価方法を確立することを目的としている。少雪寒冷地域の北海道十勝地方は自然冷気のみで大量の氷を製造できるポテンシャルを有している。本研究は、帯広市に建設された自然氷の冷熱を利用した実証実験用の農産物貯蔵庫で観測を行い、その結果から省エネ効果と賦存量を検討する。さらに、十勝地方を対象に利用可能な氷冷熱の賦存量を推定する。最終的に、それぞれで得られた結果を結合解析し、氷冷熱の省エネ効果と賦存量を明らかにすることを目指す。2022年度は、農産物貯蔵庫内の貯氷室にある氷の融解・凍結状況と、その部屋に隣接する貯蔵室に送風される冷気の状況を観測した。さらに、既往の熱収支式と製氷モデルから融解量と製氷量を推定した。その結果、夏期の融解量は約85トン、冬期の製氷量は約125トンと推定され、それぞれの推定量は水温観測から得られた融解・凍結状況とほぼ一致した。なお、2022年度は推定された製氷量および水温観測の結果から、貯氷室内のすべての水が凍結した。また、夏期は融解状況から氷が10月末日まで残存したことから、貯蔵室に送風される冷気は10月中旬頃まで5℃未満で推移した。同様に、冬期においても0℃前後の冷気が送付された。氷冷熱賦存量は、農研機構から提供されているメッシュ農業気象データと前述した製氷モデルを用いて、十勝地方を対象に計算した。ただし、立地条件や貯蔵庫の規模などは考慮せず、各メッシュの気温と既往の研究から得られた貯氷室内の平均的な総括熱伝達率である8.0W/m2℃で賦存量を用いて計算した。その結果、当然のことではあるが、気温の年変動により賦存量は変化した。