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

节能效果检验及制冷能源潜力评价方法鼓励使用天然冰制冷能源

• 批准号: 22K05900
• 负责人: 木村 賢人
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05900/
• 关键词: 氷冷熱利用; 省エネ効果; 賦存量; アイスシェルター; 自然エネルギー; 冷熱賦存量

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。

这项研究旨在建立一种评估天然冰冷和保留热量的节能效应以及该地区存在的冷热量的方法。北海道的Tokachi地区是一个略有下雪和寒冷的地区，有可能仅使用天然冷空气生产大量冰。这项研究是在农业产品存储设施中观察到的，用于利用Obihiro City建造的天然冰的冷却热量的演示实验，并根据结果，我们将检查节能效应和储量量。此外，将估计可在Tokachi地区使用的冰冷量。最后，我们旨在将它们从每个人中获得的结果组合和分析，以阐明节能效果和可用的冰冷量。在2022财年，我们观察到农业产品存储内的冰储藏室中冰的融化和冷冻，然后将冷空气吹入与房间相邻的储藏室。此外，从先前的热平衡方程和冰生产模型中估算了熔融量和冰的生产量。结果，夏季的熔融量估计约为85吨，冬季的冰块量约为125吨，每个估计的量几乎与从水温观察结果获得的熔化和冰冻条件一致。此外，在2022年，根据估计的冰产量和水温观察结果，将冰库中的所有水都冷冻。此外，由于熔化的条件，冰一直持续到夏天的10月底，因此吹入储藏室的冷空气一直保持在5°C以下，直到10月中旬左右。同样，冬季在0°C左右发出冷空气。使用农业研究所提供的网状农业天气数据和上面提到的冰层模型，计算了Tokachi地区的冰冷和热量的量。但是，使用在8.0 W/m2°C时的温度量计算了从先前研究中获得的冰室中每个网格的温度和平均总传热率。结果，由于温度每年波动而变化的温度量很自然。

项目成果

アイスシェルターの貯氷室内に導入される自然冷気の流れの解析

冰棚蓄冰室引入自然冷空气流动分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 嶋津光鑑;長尾亘祐;木村賢人・酒井大蔵・中島直久・宗岡寿美
• 通讯作者: 木村賢人・酒井大蔵・中島直久・宗岡寿美