成果報告書詳細
管理番号20100000002267
タイトル平成19年度-平成21年度成果報告書 バイオマス等未活用エネルギー実証試験 バイオマス等未活用エネルギー実証試験 低温凍結熱媒と雪氷による氷点下貯蔵庫事業
公開日2011/1/25
報告書年度2007 - 2009
委託先名大林組
プロジェクト番号P02057
部署名新エネルギー技術開発部
和文要約雪氷熱エネルギーは、北海道、東北、北陸地方で雪氷を夏季まで保存して、農産物の保冷や公共施設等の冷房用冷熱源として利用されている。しかし、電気冷蔵、冷房システムに比べてトータルコストで経済性の制約があることや利用形態の新分野開拓及び利用技術の確立等が十分でないことにより一般への普及が進んでいない。
本実証試験は、自然冷熱で夏季に氷点下の温度環境を保持する技術確立を目的とする。-3℃融点の低温凍結熱媒と水を冬季の自然冷熱で凍結し、それぞれの持つエネルギー量の組み合わせにより夏季に-1℃から0℃の温度環境を創出するシステム開発である。平成16年度に稚内市に実証試験施設を設置し、平成17年度から平成21年度の5ヵ年に渡り実証試験を行った。12月から3月に掛けて冬の冷気を使って製氷を行い、夏に、室内気温の推移、氷の融解状態などを観測した。その結果、初年度、次年度と施設内の気温は目標とする-1℃から0-Cの温度域を得ることができたが、その温度域が維持できた期間は目標より短かった。上記の課題を解決するため、2006年に貯氷量の増加を、2007年には断熱機能の強化、風除室の増設等を行った。その結果、当初計画の温度域と保持期間を達成することができた。熱収支解析の結果、建物からの冷熱損失が改善されていることがわかった。これらのデータは、実用化施設の設計に際して基礎データとして利用できるものと思われる。本システムの実用化を目指し水産物、農産物、食肉加工、花卉開花制御等の試験を行った。それぞれ課題はまだ残るが、雪氷冷熱エネルギー利用による商品化へ向けてのひとつの道筋になると思われる。
英文要約In the cold regions of Hokkaido, Tohoku, and Hokuriku, Japan, the natural resources such as snow and ice are stored until summer, and are used for cold energy resources in the buildings for farm product storage. But these systems have not become popular yet, because its total costs are ordinary higher than that of electrical cooling systems as usual, and the techniques of effective use of natural cold energy have not been developed sufficiently, yet.
The purpose of this experimental research project is to develop the technique of maintaining the inside temperature under water freezing point using natural cold energy. That is, the technique to freeze the normal water and the PCM (phase change material), of which freezing point is 0 ℃ and -3 ℃, respectively, using natural cold air in winter, and to maintain these cold energy resources up to end of summer, and to use them together to create the air condition from -1 ℃ to 0 ℃ in summer season. This temperature range from -1 ℃ to 0 ℃ is well known as suitable air condition to store the perishable foods such as fresh vegetables maintaining their freshness.In 2004, we constructed the experimental facility in cooperation with the new energy research association in Wakkanai, and carried out the experiment of this system during 5 seasons from 2004 to 2009. We made natural ice using natural cold air and their convection during winter season from December to March, and observed the temperatures of ice and inside air in summer seasons after March. As a result, in summer seasons of 2005 and 2006 it was confirmed to maintain the inside air condition from -1 ℃ to 0 ℃, which was our objective range of temperature. But those terms were shorter than our target one. In order to solve above problems, we added the ice tanks to increase the content of ice in 2006. And we constructed the additional room in front of building to reduce the natural ventilation rates, and set up partially the insulation materials around perimeter of building in 2007. As a result, it was confirmed to maintain the objective range of inside air temperature from -1 ℃ to 0 ℃ during objective term in summer season. Analyzing the heat balance of the building, it was confirmed that the heat transfers thorough the building reduced compared with that of previous seasons. It was thought that these data could be used as the fundamental data to make a plan for practical use of natural cold energy such as ice and snow.
We also carried out to experiment for the storage of live fishes and farm products, and to test for the bloom control of flowering plants and for producing uncured hum under the low temperature conditions in the experimental facility. Those experiments were not perfect, but our data would be available for producing them on commercial basis.
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