JPH0960983A - 地中熱交換器 - Google Patents
地中熱交換器Info
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- JPH0960983A JPH0960983A JP7240917A JP24091795A JPH0960983A JP H0960983 A JPH0960983 A JP H0960983A JP 7240917 A JP7240917 A JP 7240917A JP 24091795 A JP24091795 A JP 24091795A JP H0960983 A JPH0960983 A JP H0960983A
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- heat
- heat medium
- ground
- heat exchanger
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/12—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically the surrounding tube being closed at one end, e.g. return type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
- F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
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- Road Paving Structures (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 地盤沈下・地下水低下を起したり、排水処理
・管理が困難である等、環境破壊・汚染を起すおそれも
なく、最大量の地熱を最も効率的に採取し、融雪・暖房
・給湯等に利用することが出来る地中熱交換器を提供す
る。 【解決手段】 熱媒Ｍを下方に送り込んだうえ、反転さ
せて、地熱を受ける外管１ａとの間を上方に導くよう、
外管１ａ内に内管１ｂを同心に挿入した熱交換用同心二
重管１の複数本を少なくとも５ｍ間隔に地中に鉛直に埋
設した地中熱交換器であり、しかも熱媒Ｍ流量２０〜２
５リットル／分の同心二重管１を４〜６本に対して予備を除
いて熱媒供給ポンプ２を１基配することが好ましい。
・管理が困難である等、環境破壊・汚染を起すおそれも
なく、最大量の地熱を最も効率的に採取し、融雪・暖房
・給湯等に利用することが出来る地中熱交換器を提供す
る。 【解決手段】 熱媒Ｍを下方に送り込んだうえ、反転さ
せて、地熱を受ける外管１ａとの間を上方に導くよう、
外管１ａ内に内管１ｂを同心に挿入した熱交換用同心二
重管１の複数本を少なくとも５ｍ間隔に地中に鉛直に埋
設した地中熱交換器であり、しかも熱媒Ｍ流量２０〜２
５リットル／分の同心二重管１を４〜６本に対して予備を除
いて熱媒供給ポンプ２を１基配することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調・給湯・温水
プール・植物栽培・動物飼育・融雪等に、四季を通じて
変わらない豊富な低レベルの地熱を効率的に採取するこ
とが出来る地中熱交換器に関するものである。
プール・植物栽培・動物飼育・融雪等に、四季を通じて
変わらない豊富な低レベルの地熱を効率的に採取するこ
とが出来る地中熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、各所に散財する、量的に豊富では
あるが、低レベルの地熱の利用、特に低レベルの熱水を
地下より汲出し、空調・給湯・温水プール・植物栽培・
動物飼育・融雪等へ有効利用することはあまり進んでい
ない。その理由の主たるものは、利用に当って、汲出す
地下水量が大量であるため、それによって地盤沈下・地
下水低下を起したり、排水処理・管理が困難である等、
環境破壊・汚染を起すおそれがあることにある。
あるが、低レベルの地熱の利用、特に低レベルの熱水を
地下より汲出し、空調・給湯・温水プール・植物栽培・
動物飼育・融雪等へ有効利用することはあまり進んでい
ない。その理由の主たるものは、利用に当って、汲出す
地下水量が大量であるため、それによって地盤沈下・地
下水低下を起したり、排水処理・管理が困難である等、
環境破壊・汚染を起すおそれがあることにある。
【０００３】また、地下に地熱採取用の熱交換器を埋設
し、その熱交換器に熱媒を送り、伝熱面を介して地熱と
熱媒とを間接熱交換させ、地熱を採取する方法が提案さ
れているが、地熱の特性に適合し、地熱を効果的に採取
する手段として優れたものは少ない。
し、その熱交換器に熱媒を送り、伝熱面を介して地熱と
熱媒とを間接熱交換させ、地熱を採取する方法が提案さ
れているが、地熱の特性に適合し、地熱を効果的に採取
する手段として優れたものは少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、上記従来の低レベルの熱水を地下より汲出す方法
は、地盤沈下・地下水低下を起したり、排水処理・管理
が困難で、環境破壊・汚染を起したりすること、また地
下に埋設した熱交換器により間接的に熱媒を加熱し、地
熱を採取するために従来提案された方法は、地熱の特性
に適合したものでなく、効率的に熱採取することが出来
ないことであって、本発明は上記問題を解決した、地熱
を効率的に採取する地中熱交換器を提供するものであ
る。
点は、上記従来の低レベルの熱水を地下より汲出す方法
は、地盤沈下・地下水低下を起したり、排水処理・管理
が困難で、環境破壊・汚染を起したりすること、また地
下に埋設した熱交換器により間接的に熱媒を加熱し、地
熱を採取するために従来提案された方法は、地熱の特性
に適合したものでなく、効率的に熱採取することが出来
ないことであって、本発明は上記問題を解決した、地熱
を効率的に採取する地中熱交換器を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、熱媒
Ｍを下方に送り込んだうえ、反転させて、地熱を受ける
外管１ａとの間を上方に導くよう、外管１ａ内に内管１
ｂを同心に挿入した熱交換用同心二重管１の複数本を少
なくとも５ｍ間隔に地中に鉛直に埋設してなる地中熱交
換器である。
Ｍを下方に送り込んだうえ、反転させて、地熱を受ける
外管１ａとの間を上方に導くよう、外管１ａ内に内管１
ｂを同心に挿入した熱交換用同心二重管１の複数本を少
なくとも５ｍ間隔に地中に鉛直に埋設してなる地中熱交
換器である。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
に加えて、熱媒Ｍ流量２０〜２５リットル／分の同心二重管
１を４〜６本に対して予備を除いて熱媒供給ポンプ２を
１基配してなるものである。
に加えて、熱媒Ｍ流量２０〜２５リットル／分の同心二重管
１を４〜６本に対して予備を除いて熱媒供給ポンプ２を
１基配してなるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参考にして説明すると、１は地熱を採取するために
地中に鉛直に埋設した熱交換用同心二重管であって、地
熱を受ける外管１ａに同心に内管１ｂを挿入してあり、
同一箇所に複数本設置する場合、相互の熱干渉を避ける
ため、少なくとも５ｍ離す必要がある。
面を参考にして説明すると、１は地熱を採取するために
地中に鉛直に埋設した熱交換用同心二重管であって、地
熱を受ける外管１ａに同心に内管１ｂを挿入してあり、
同一箇所に複数本設置する場合、相互の熱干渉を避ける
ため、少なくとも５ｍ離す必要がある。
【０００８】上記熱交換用同心二重管１についてさらに
詳細説明すると、１ａは外管、１ｂはその外管１ａに同
心に挿入した内管であって、その内管１ｂにより１本当
り２０〜２５リットル／分の熱媒Ｍを下方に送り込んだう
え、反転させて、外管１ａと内管１ｂとの間を上方に導
き、道路の融雪等の放熱部９へ送るようにしてある。な
お、外管１ａ（径９０ミリ）、内管１ｂ（５６ミリ）共
に硬質ポリエチレン製である。１ｃ，１ｄはそれぞれ熱
媒供給管、排出管、１ｅ，１ｅはボールバルブ、１ｇは
エアー抜きバルブである。
詳細説明すると、１ａは外管、１ｂはその外管１ａに同
心に挿入した内管であって、その内管１ｂにより１本当
り２０〜２５リットル／分の熱媒Ｍを下方に送り込んだう
え、反転させて、外管１ａと内管１ｂとの間を上方に導
き、道路の融雪等の放熱部９へ送るようにしてある。な
お、外管１ａ（径９０ミリ）、内管１ｂ（５６ミリ）共
に硬質ポリエチレン製である。１ｃ，１ｄはそれぞれ熱
媒供給管、排出管、１ｅ，１ｅはボールバルブ、１ｇは
エアー抜きバルブである。
【０００９】また、２は熱媒供給ポンプであって、同心
二重管１ ４〜６本に対して予備を除いて１基配する
（２基のうち１基は予備）。３は熱媒Ｍを循環させる熱
媒循環路、３ａは送り管本管、３ｂは戻り管本管であ
る。
二重管１ ４〜６本に対して予備を除いて１基配する
（２基のうち１基は予備）。３は熱媒Ｍを循環させる熱
媒循環路、３ａは送り管本管、３ｂは戻り管本管であ
る。
【００１０】その他、５ａは同心二重管１を挿入した、
地中に掘った孔（径１１６ミリ）、５ｂはその隙間に詰
めた珪砂、５ｃは上部に卷いた断熱材、５ｄはその断熱
材５ｃを固定するために流して固めたセメントミルク、
５ｅは地中に打った基礎コンクリート、５ｆはその上に
築いたコンクリート桝、５ｇは地表面と略面一にコンク
リート桝５ｆの上を覆う蓋、５ｈは点検保守用タラップ
である。
地中に掘った孔（径１１６ミリ）、５ｂはその隙間に詰
めた珪砂、５ｃは上部に卷いた断熱材、５ｄはその断熱
材５ｃを固定するために流して固めたセメントミルク、
５ｅは地中に打った基礎コンクリート、５ｆはその上に
築いたコンクリート桝、５ｇは地表面と略面一にコンク
リート桝５ｆの上を覆う蓋、５ｈは点検保守用タラップ
である。
【００１１】熱媒と熱交換させる方式の地中熱交換器の
伝熱性能を高めたり、複数の同心二重管１を高密度に埋
設する等容量を高めても、地中の伝熱速度が小さく、そ
れが微速であるため、採取熱量は殆ど増加しない。従っ
て本発明に示したように、同心二重管１を少なくとも５
ｍ間隔に地中に鉛直に埋設すると共に、同心二重管１の
１本当りの熱媒Ｍ流量を２０〜２５リットル／分と抑え、し
かもその４〜６本に対して予備を除いて熱媒供給ポンプ
２を１基配することによって最大量の地熱を最も効率的
に採取することが出来る。
伝熱性能を高めたり、複数の同心二重管１を高密度に埋
設する等容量を高めても、地中の伝熱速度が小さく、そ
れが微速であるため、採取熱量は殆ど増加しない。従っ
て本発明に示したように、同心二重管１を少なくとも５
ｍ間隔に地中に鉛直に埋設すると共に、同心二重管１の
１本当りの熱媒Ｍ流量を２０〜２５リットル／分と抑え、し
かもその４〜６本に対して予備を除いて熱媒供給ポンプ
２を１基配することによって最大量の地熱を最も効率的
に採取することが出来る。
【００１２】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されるため、
地盤沈下・地下水低下を起したり、排水処理・管理が困
難である等、環境破壊・汚染を起すおそれもなく、最大
量の地熱を最も効率的に採取し、融雪・暖房・給湯等に
利用することが出来る。
地盤沈下・地下水低下を起したり、排水処理・管理が困
難である等、環境破壊・汚染を起すおそれもなく、最大
量の地熱を最も効率的に採取し、融雪・暖房・給湯等に
利用することが出来る。
【図１】本発明の実施例の同心二重管を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例を示す機器構成図である。
１ 同心二重管 １ａ 外管 １ｂ 内管 １ｃ 熱媒供給管 １ｄ 排出管 １ｅ ボールバルブ １ｇ エアー抜きバルブ ２ ポンプ ３ 熱媒循環路 ３ａ 送り管本管 ３ｂ 戻り管本管 ５ａ 孔 ５ｂ 珪砂 ５ｃ 断熱材 ５ｄ セメントミルク ５ｅ 基礎コンクリート ５ｆ コンクリート桝 ５ｇ 蓋 ５ｈ 点検保守用タラップ ９ 放熱部 Ｍ 熱媒
Claims (2)
- 【請求項１】 熱媒（Ｍ）を下方に送り込んだうえ、反
転させて、地熱を受ける外管（１ａ）との間を上方に導
くよう、外管（１ａ）内に内管（１ｂ）を同心に挿入し
た熱交換用同心二重管（１）の複数本を少なくとも５ｍ
間隔に地中に鉛直に埋設してなる地中熱交換器。 - 【請求項２】 熱媒（Ｍ）を下方に送り込んだうえ、
反転させて、地熱を受ける外管（１ａ）との間を上方に
導くよう、外管（１ａ）内に内管（１ｂ）を同心に挿入
した熱交換用同心二重管（１）の複数本を少なくとも５
ｍ間隔に地中に鉛直に埋設すると共に、熱媒Ｍ流量２０
〜２５リットル／分の同心二重管（１）を４〜６本に対して
予備を除いて熱媒供給ポンプ（２）を１基配してなる地
中熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240917A JPH0960983A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 地中熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240917A JPH0960983A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 地中熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0960983A true JPH0960983A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=17066588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7240917A Pending JPH0960983A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 地中熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0960983A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008292107A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器、熱交換システム及び熱交換システムの施工方法 |
| JP2009198037A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Jfe Steel Corp | 地中熱採熱装置 |
| CN102692150A (zh) * | 2012-06-16 | 2012-09-26 | 山东中瑞新能源科技有限公司 | 利用地埋管换热的季节性蓄热系统 |
| JP2013064597A (ja) * | 2012-11-15 | 2013-04-11 | Jfe Steel Corp | 地中熱採熱装置 |
| EP2764930A1 (de) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | BAUER Umwelt GmbH | Anlage und Verfahren zum Behandeln einer Deponie |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7240917A patent/JPH0960983A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008292107A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器、熱交換システム及び熱交換システムの施工方法 |
| JP2009198037A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Jfe Steel Corp | 地中熱採熱装置 |
| CN102692150A (zh) * | 2012-06-16 | 2012-09-26 | 山东中瑞新能源科技有限公司 | 利用地埋管换热的季节性蓄热系统 |
| JP2013064597A (ja) * | 2012-11-15 | 2013-04-11 | Jfe Steel Corp | 地中熱採熱装置 |
| EP2764930A1 (de) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | BAUER Umwelt GmbH | Anlage und Verfahren zum Behandeln einer Deponie |
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