堆肥発酵熱を利用した温室暖房に関する環境解析学的研究

堆肥发酵热温室供暖环境分析研究

• 批准号: 03660268
• 负责人: 関 平和
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03660268/
• 关键词: 堆肥化; 発酵熱; 温室暖房; 熱回収; エクセルギ-

1.温室の暖房負荷の解析ダイナミックモデルに基づき,温室内温・湿度の経時的変化を求めるための数値計算プログラムを作成した。そして,敷地面積72m^2の小型温室を対象に,昼間,夜間の設定室温を満たすのに必要な暖房所要熱量,すなわち暖房負荷を見積ったところ,昼間,夜間のそれぞれについて,7000kcal/hr,3500kcal/hrと算出された。(北陸地方を対象)2.熱源の基本的特性の解析酵素反応速度論に基づき,堆肥化過程の反応速度と発熱量を,堆肥材料中の有機物量と温度の関数として表した。そして,堆肥槽を完全混合槽とみなして,槽内の有機物量,温度の経時的変化を求める計算プログラムを作成し,以前に著者らが行った堆肥化実験結果との比較により,提示したモデルの妥当性を確認した。3.熱回収用熱交換器の伝熱解析発酵熱回収用の熱交換器として,槽内から熱を汲み上げるサ-モウェル型熱交換器と,通気後槽外へ排出される水蒸気の潜熱回収用の多管式凝縮器を試作・実験し,熱交換器出口温度が理論解析結果とよく一致することを確認した。また,熱回収時の堆肥槽内温度は、熱回収用伝熱管近傍に熱低抗が集中するものと近似して得られた簡便な計算法で予測し得ることを明らかにした。4.システムの最適化に関する熱力学的解析堆肥化過程を化学エネルギ-から熱エネルギ-へのエネルギ-変換過程とみなし,エクセルギ-解析を試みた。その結果,発酵熱回収操作のエクセルギ-効率は10%以下になること,発酵熱回収操作の最適化は,熱効率のみでは決められず,エクセルギ-効率を指標の一つに加えることが有効であることを明らかにした。

1。基于对温室的加热负荷的分析，创建了数值计算程序，以确定随着时间的推移温度和湿度的变化。然后，对于一个遗址面积为72m^2的小型温室，估计需要加热量，即估计在白天和黑夜满足设定的室温所需的加热量，并且在白天和黑夜中，计算为7000 kcal/hr和3500 kcal/hr。 （对于Hokuriku地区）2。基于酶反应动力学对热源的基本特性的分析，堆肥过程的反应速率和热量值是根据堆肥材料和温度中有机物量的函数表示的。然后，堆肥罐被认为是一个完整的混合罐，并创建了计算程序来确定储罐中有机物和温度随时间的变化的变化，并且通过将其与作者之前进行的堆肥实验的结果进行了比较，证实了所提出的模型的有效性。 3。热交换器的热传递分析作为热恢复作为发酵热恢复的热交换器，我们已经生产并实验了Sermowell型热交换器，该热交换器从水箱内部泵送热量，而多管冷凝器和多管冷凝器用于在载热后排放的蒸汽的潜热蒸汽在水箱外排放，并确认了与热交换器的温度相匹配的，并确认了与该热量分析的温度。还揭示了可以使用简单的计算方法来预测堆肥罐内部的温度，该方法通过近似于热回收传热管附近的热低阻力浓度而获得。 4。系统优化的热力学分析堆肥过程被认为是从化学能到热能的能量转化过程，并尝试了Exergi分析。结果表明，发酵热恢复操作的Exergie效率低于10％，并且仅通过热效率来确定发酵热恢复操作的优化，并且有效地将Exergie效率添加为指标之一。