JPH0320656B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、少なくとも10ｍ以上の深さを有する
ダムを用いて、該ダム内に貯溜されている冬季又
は春季低温水を有効に利用して冷暖房を行う、自
然熱利用の冷暖房方法に関する。

「従来の技術及びその問題点」 日本各地に設けられているダムは一般に積雪の
多い山間部に設けられている為に、冬季又は春季
の雪解け水等の低温水が河川や山の傾斜部から多
く流入する。そして該低温水の内上層付近に流入
した低温水は太陽光よりの加温又は夏季における
常温水の流入により熱交換されて温度が上昇する
が、ダム深底付近に流入した低温水は、前記上層
水が断熱材として機能し、年間を通じて常に低温
を維持している。

そしてその温度は関東から中部にかけて比較的
温暖な地方のダムでも第２図に示すように約７℃
前後、また北海道、東北地方および信越山地等の
ダムではさらに低くて約５℃付近である。

従つてこのような低温水は農業用かんがい用水
として不適であるため、一般的には取水管の開口
を、前記低温水滞留位置より上方に位置せしめ、
該上方位置にある常温水を採水している為に、常
に水深の浅い限られた部分のみが使用され、それ
より下方の大部分の水は長期間停滞し、いわゆる
デツドウオーターとなつてしまう。

本発明はかかるデツドウオーターを有効利用に
利用する事により、特に夏季におけるピーク電力
の平準化に役立たせようとする自然熱利用の冷暖
房方法を提供する事を目的とする。

「問題点を解決する為の手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、ダ
ム内の、少なくとも10m以上の深さに滞留してい
る前記低温のデツドウオータを、夏季において、
ダム下流側に位置する市街地に導き、冷房用水と
して利用する点を第１の特徴とする。

この際、前記ダムより市街地までは一般に遠隔
で且つ夏季においては直射日光が強い為、地表導
管では前記低温水は昇温してしまい、冷房に利用
し得ない。そこで前記導管は直射日光にも影響さ
れる事なく且つ外気に比して低い温度に維持され
ている地中内に埋設するのがよく、又必要があれ
ば断熱導管を用いるのがよい。

そして本発明の第２の特徴とする所は、前記冷
房利用により加温された放出水を地下涵養水とし
て再度地中内に貯溜し、冬季に至るまで15〜20℃
前後に維持した後、冬期に前記温度維持された地
下涵養水を汲み上げ、ヒートポンプの熱源水と利
用する事にある。

そして前記ヒートポンプの熱源水として利用後
の放出水は、８〜15℃程度に低下する為に熱源と
しての再利用は不可能であるが、消融雪用水とし
ての利用は十分可能であり、この為、本発明の好
ましい実施例において、前記放出水を冬期の消融
雪に使用する事を第３の特徴とする。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。

第２図は比較的暖かい関東平野部の潅漑工業用
水ダムの年間水温分布図である。

これによれば深さ12〜13ｍ以下は年間を通して
＋５〜８℃の低温水が貯溜することがはつきりし
ている。

そこで第１図に示すように前記低温水が滞溜し
ている12〜13ｍ以下のダム１貯水池底部付近に開
口２ａしている導出管２を地中導管としてダム１
下流側に位置する市街地３まで配管する事によ
り、従来デツドウオータとして利用されていない
低温水を、低温状態を維持したまま市街地３の各
戸毎の冷房配管に導く事が出来、この結果前記低
温水を６月〜９月の夏場の冷房用水として利用す
る事が可能となる。

この際、前記低温水は少なくとも略５〜８℃付
近に維持されている為に、冷凍機にて冷却する必
要はなく、直接室内空調機４に導水して冷房を行
う事が出来る為に、夏季の昼間の電力需要が大幅
に低下する。

勿論必要に応じて前記低温水は冷房以外の工学
用冷却水として利用し使用後は水洗手洗等の中水
道として利用する事も出来る。

そして前記冷房による熱交換により略12〜20℃
付近に加温された冷温水を都市部近郊の地下涵養
井５に戻し地中に涵養する。

このような地下涵養井５は、公知のように矢板
５ａを垂直に地中内に立設する事により容易に形
成される。

そして前記地下涵養井５においては、周囲の地
盤及び地下水自体が15〜20℃前後に維持されてい
る為に、外気の影響を受ける事なく冬季に至るま
で15〜20℃前後に保持される。

そして12月〜３月頃の冬季において、前記涵養
井５より15〜20℃前後の涵養水を吸み上げ冬暖房
用ヒートポンプ６用の熱源として各戸に送水し、
該ヒートポンプ６で昇温した温熱により暖房を行
う。

そしてヒートポンプ６の熱源として利用後の排
出水は、ヒートポンプ６の奪熱により８〜15℃前
後に低下している為に、一般的にはそのまま河川
７等に排出する。

しかしながら８〜15℃前後の低温水でも消融雪
水としては十分利用可能である為に、日本海沿岸
等の積雪地帯においては、前記排出水を屋根、道
路等の散布して消融雪を行つた側溝を通じて河川
７、海に放出するのがよい。この結果現在地下水
を汲上げて消雪を行う場合地盤沈下の問題の改善
につながるとともに、地下水汲上げに必要な動力
消費が不要になり運転コストも低減出来る。

尚、前記ダム１には冬季及び春季の山間部の雪
解け水等が河川７や山の傾斜部を通じて再度ダム
１に貯溜されて、翌夏の冷房用の低温水として貯
溜され、以下これを繰り返す。

従つてかかる実施例は、特に大型ダムが背側に
存在する日本海側の都市に有効に利用する人が出
来、大型ダムを発電の外に利用可能性が存在する
東北北陸県各都市等に利用すると、その実用的価
値は極めて大きい。

「発明の効果」 以上記載の如く本発明によれば、ダム及び地下
涵養井を利用して、本来、死蔵又は排出されるべ
き冷熱エネルギーを、目的の季節まで特別の経費
なしに貯溜し、その有効利用を図るものであり、
而も該エネルギーは電力のような人口エネルギー
ではなく、自然エネルギーの利用である為に、環
境破壊や公害等が発生する余地がない。

又前記ダムより導出される低温水は、冷房用水
のみならず、飲料水、潅漑水、工業用水、防火水
としても汎用的に利用可能である。

而も前記のような夏季において冷凍機を用いず
に冷房が可能である事、夏期の電力ピークの大幅
低減につながり、而も冬期の電力不需要期にヒー
トポンプ８を利用する事が電力需要のボトムを引
上げ、結果として電力の年間需要の平準化が図ら
れ、発電設備の有効利用につながるとともに、夏
季においても産業用電力の需要を十分満す事が出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るシステムを示す
概略図、第２図はダムの貯水の分布図を示す説明
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも10ｍ以上の深さを有するダムを用
   い、冬季は春季に雪解け水等の低温水を前記ダム
   に貯溜した後、夏季において、前記ダムの比較的
   深い部分に滞留している前記低温水を市街地に導
   き、冷房用水として利用後、該冷房利用により加
   温された放出水を地下涵養水として再貯溜し、冬
   期に該地下涵養水を汲み上げ、ヒートポンプの熱
   源水として利用する事を特徴とするダム貯溜水利
   用の冷暖房方法。 ２ ヒートポンプの熱源水として利用後の放出水
   を冬期の消融雪に使用するようにした特許請求の
   範囲第１項記載の冷暖房方法。 ３ 前記低温水の市街地への導出が、地中導管に
   より行われる特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の冷暖房方法。