超省エネ地中熱エアコンの省エネ性能計測

大学院総合研究部工学域機械工学科 舩谷 俊平

 近年,地中熱のエネルギーを効率的に利用する方法についての研究が世界中で進められています.地中熱とは,地表から10~150m程度の深さまでに存在する低温の熱エネルギーのことで,この地中熱を利用したエアコンは地中熱ヒートポンプ(エアコン)と呼ばれ,今後の普及が期待されています.この地中熱エアコンは従来品と比較してエネルギー消費量やCO2排出量を大きく低減させることが可能であり,電気代も大幅に削減できます.そこで山梨大学では,更に高い省エネルギー性を目指し,直接膨張方式という新型の地中熱エアコンの開発を進めています.
 直接膨張方式地中熱エアコンの省エネ性能は従来機種の数倍と見込まれていますが、その省エネ性能を高精度(より正確に)計測する技術が未だありません.そこで,レーザー計測技術を活用した地中熱エアコン熱量計測システムの開発に取り組んでいます.

 このレーザー計測技術を活用した熱量計測の結果,山梨大学で開発中の直接膨張方式地中熱エアコンは,真夏の猛暑日においても性能低下が起こらず,成績係数(COP)が5から10程度と非常に高い省エネ性能を示すことを確認できました。

地中熱エアコン熱量計測システム

参考文献

Funatani, S. , Amano, S. , Takeda, T. and Toriyama, K. (2018) Scanning PIV Method and Its Application to the Calorimetry of Ground Source Heat Pump Systems. Journal of Flow Control, Measurement & Visualization, 6, 48-55. doi: 10.4236/jfcmv.2018.61005.