菜園見に行ってみると・・・

菜園の話を書こうと思いましたがその前に・・・
我が家の倉庫と玄関の間のスペースに植えたモミジがきれいに葉っぱを広げてきました。
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左が爪紅モミジ、右がコハウチワカエデ。どちらも美しい葉っぱです。
また、先週ブドウやリンゴ、杏など果樹をかなり植えたんですが、受粉樹が必要などの記事を見かけたのと、なんだかもう少しにぎやかにしたかったので、もう少し増やしてみました。
今日増えたのが、まず、先週植えたリンゴ(世界一)の横に、品種の違うリンゴ(紅玉)。
ケーキ作りにぴったり、って実がなるなんて思うなよ。って感じですが。
それから、ブドウを先週のキャンベルに加えて王道の巨峰を。これも実がなるなんて甘い甘い!でもいつかブドウがなるといいなあ。。。
さらに、つる草系で、ラズベリーとブラックベリー(木苺)を。庭の端にモッコウバラを含めこれらの蔓系の草花がはびこれるよう杭とワイアーを張っていますので、その近くにそれぞれ植えました。土は贅沢に一袋400円の肥料入り培養土を使いました。鹿沼土とか肥料とかブレンドされているので、とっても楽です。
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つる草用杭・ワイアーあたりはこんな感じでかなり賑やかになってきました。
一方菜園の方、
週末もいろいろあってなかなか手入れが行き届いていませんでしたので、今朝見に行って雑草を抜いたり少々手を入れてきました。
手入れが悪いと、菜園もそんな雰囲気になってきます。
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ネギがネギぼうずだらけになってしまったー!あー、もったいない。
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玉ねぎはかなり太ってきたように思えたので、魔がさして1本抜いてみました。
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あ、全然まだだった。やばいっす。
というわけで、何事もなかったように穴を掘って埋め戻しておきました。抜くときになんだか根がぶちぶちいう音が聞こえたような気もしますが。。。
後で調べたら、茎が倒れてから収穫ってことなのね。っていうか、調べてから抜けよ、って感じですか。
この間の大雨でかなり畝の土が流されたようなので、少し玉ねぎのところには土を寄せておきました。
イチゴは実がついているが、頼りない。
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お隣さんも、イチゴをやっていますが、少し見劣りするなあ。マルチを張っていない方が育ちが悪いし、やっぱり、仕込み具合が大事ってことですかね。
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男爵イモは元気。芽かきをいつするべきか忘れてしまったのでまた調べなきゃ。

熱交換器性能試験

温水タンクの水を温めるのに、集熱板で不凍液をお湯にして、その熱を熱交換器を通じてタンクの水を温めるという仕組みにしますが、その熱交換器の性能確認試験をやってみました。
以下少々技術的な記載が続きます。
試験は、完成時とは逆に温水タンクの中にお湯を貯めておき、その熱を熱交換器を通じて、集熱板側の水タンクの冷水を温めることで行いました。
システムはこんな感じで、温水タンクは300リットルで53℃のお湯、水タンクは18リットルで12℃の水が入っています。ポンプを2台まわして、水タンクの水を温めます。
太陽熱温水器システム図_熱交換器試験.png
熱交換の効率を調べるには、熱交換器の水タンク側、温水タンク側それぞれの入口と出口の温度を測定します。温度は、一部は、デジタル表示の温度計を配管に取り付けて測り、一部は、サーミスターを貼り付けてその抵抗をロガーで測り温度を計測しました。
熱交換器から時間Tの間に得られる熱量Q=流量U*入出力温度差dTです。
熱量を出すのには、温度だけでなく、流量Uが必要で、それはポンプで吐き出される流速をフローセンサーで計測して算出しました。同じ配管だと温度に関わらずポンプの流量はほぼ同じで、今回温水タンク側は8.5リットル毎分、水タンク側は11.2リットル毎分程度でした。これは使用したDCポンプの仕様とほぼ同じでした。
水タンクは、ポリタンクを使いました。
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この温度の測定、やってみると結構難しく、配管が外気に触れるので、冷えてしまって中をとおっている水の温度を正確に測れていませんでしたが、まあ何とか傾向をつかめるデータが得られたので、まとめておきます。
まず、ポンプをONにしている間の各部温度変化。
熱交換器実験_温度変化_130420.png
最初、温水タンクの中の温度が急激に下がりますがあとはほぼ一定。熱交換に従って、水タンク系の温度が上昇し、最終的に温度が変化しなくなりました(=平衡)。
ここから、各部の熱流量を計算すると
熱交換器実験_熱流量_130420.png
のような感じになり、最初水タンクの水を温める以外に熱交換器で交換した熱が使われ、そのあと水タンクの水温が上がっています。温水タンクから奪われた熱量の方が概して、水タンク側に得られた熱量より大きいですが、これは熱交換器から放射などしている熱量でしょうか(熱交換器や配管は断熱していないせい?)
水タンクと温水タンクの温度差と交換された熱量を見てみると、比例関係が
熱交換器実験_総括伝熱係数_130420.png
こんな感じで成り立っています。
原点をとおっていないのは、温度測定にずれがあるためでしょう。比例関係が成り立っているのが重要で、
時間当たり交換される熱量(W)=総括伝熱係数U*温度差dT のような関係となるわけなので、この関係を使って、集熱板から得られた熱を十分に温水に伝達できるかを評価できます。
今回の実験では、
熱伝達率(W)=290*温度差(degC)ということなので、温度差が20℃あった場合には、5.8kWの熱交換が可能ということになります。
温水タンクが40℃, 集熱板からのお湯の温度が70℃のような場合ですと、今回の熱交換器システムだと、8.7kWの熱交換ができるということ。一方集熱板は6m2程度のを作るつもりですが、そこから得られる太陽熱は効率40%として、2400W程度と考えられるので、熱交換器の容量は十分に余裕があるということになります。
もっとも、熱交換が十分になされるためには、ポンプによって十分な水の流れがあることが必要で、今後配管の抵抗には十分気をつけないといけなさそうです。循環させてみて流量が十分に取れないことがわかったら改善するようなアクションが必要です。
というわけで、次はいよいよ集熱板をこしらえることになるのかな。。。