海水源熱ポンプ用キャピラリーネットワーク熱交換器の伝熱および流動性能を定量的に研究するため、本論文では熱交換器の伝熱および流動性能実験システムを構築し、様々な実験条件でテストを行い、キャピラリーチューブ内流速、管内媒体、管材、および管内外温度・季節変化などの要因がキャピラリーネットワーク熱交換器の性能に与える影響を定量的に分析した。従来の経験則関係式によるキャピラリーネットワーク熱交換器の伝熱性能定量評価の精度を分析し、管内の経験則関係式を修正した。研究結果は、キャピラリーネットワーク熱交換器の平均伝熱係数および効率がそれぞれ約91.3 W/(m²·℃)および87％であることを示した。キャピラリーチューブ内の流速が0.11 m/sのとき、最大圧力損失はわずか8.2 kPaであった。従来の経験則関係式で計算された伝熱係数は実験値よりも高く、高流速時にその差が顕著であった。修正された伝熱経験則関係式はシミュレーションの最大誤差を17.5％から3％に低減した。実験データに基づいてキャピラリーネットワーク熱交換器の運転パラメータと性能指標の相関分析を行い、季節運転需要に応じて冬季および夏季の最適運転条件を決定した。本研究は海水源熱ポンプシステムにおけるキャピラリーネットワーク熱交換器の設計および運転に対する指針を提供することができる。

前置熱交換器;伝熱係数;伝熱効率;圧力損失;海水源熱ポンプ