ABCDE

FG

HIJ

別府市地域 ー 自噴泉源分布図
大分県熱利用加速化事業 資源量調査
1北2

山地獄温泉井
別府市鉄輪泉源

西東

GEOTEC ジオテック株式会社

アベメディカル温泉井
3

高温の温泉が多く噴出する地域
自噴が多く分布する

自噴はほぼ無い4

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八幡地獄１号・２号温泉井567

別府市地域 ー 自噴泉源分布図
大分県熱利用加速化事業 資源量調査

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GEOTEC ジオテック株式会社

Rel.

Date :

Y.Yamabe - y.yamabe@geotec-csit.com

Beta 1.0〒874-0919 大分県別府市石垣東８丁目４番２８号
0977-77-3080 info@geotec-csit.com

1.1

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Sign :

2016 - 02 - 21

Size :

Proj. No. :A3

OIT BPP

Scale :

Free

No. :

OIT BPP

Rel. No. :OIT BPP

Rev. :

熱利用の標準モジュール化
温泉井の噴出状態により熱利用の幅が異なります。自噴して蒸気を大気開放している温泉井であれば確実に熱利用が可能であり、ポンプやコンプレッサで誘導噴出させている温泉井でも温度が高ければ利用が検討できます。熱を効率的に採取するために汽水分離器を使用します。また噴出型式の違いによりその後の熱利用における熱の採取方法が異なります。
基本モジュール：泉源３型（誘導噴出型）

基本モジュール：泉源１型（自噴）

基本モジュール：泉源２型（自噴）「気液二相の流体を噴出する温泉井」 で汽水分離の役割をするコ「主に蒸気を噴出する温泉井」でコンクリート製容器に地下水やンクリート容器で噴出熱水を温泉として採取します。

河川水、水道水を汲み入れ蒸気を吹き込み温泉として採取します。

未利用蒸気「ポンプやコンプレッサで強制的に温泉水を汲み上げ又はかろうじて自噴する湯を温泉として採取します。

余り蒸気ポンプ
コンプレッサ

温泉造成槽

温泉造成槽

熱水

蒸気は全量利用可能、熱水は熱利用も可能

蒸気水

温泉造成槽

熱水

温泉造成の余り蒸気を利用可能

汽水分離器で熱を効率的に回収する準備

噴出する蒸気や熱水の熱を効率的に回収するために汽水分離器を使用します。

汽水分離器によって明確に分けられた熱水と蒸気はそれぞれ個別に熱回収・熱利用することが出来、利用に必要な熱の性状に応じて設備を柔軟に構築するこ熱水とが出来るようになります。
たとえば蒸気は蒸し料理や温浴施設をはじめ熱交換器と併せて温室ハウスの熱源や養殖用水槽の温度管理用熱源として利用することが出来、熱水も熱交換器を使用することで凝固・固着成分の影響を抑えながら浴用温度までの範囲で有効に熱回収し別の用途に利用することが出来るようになります。同時に温度調整用の加水量を大幅に削減出来るので省資源化にも繋がります。
汽水分離器の設置によってエンジニアリングに必要な蒸気や熱水の圧力や温度の性状を詳細に計算出来るようになり、設備の規模や利用方法の具体的な検討が可能になります。
※温泉蒸気を使用する場合のほとんどで圧力容器構造規格（第一種圧力容器構造規格）に該当するため、導入には諸手続や年次点検等が必要になります。

湯気

温泉水

汲み上げた熱水の温度が高ければ熱利用可能

熱交換して熱を回収

これまでは加水等で調整して熱を無駄にしていたと同時に水資源を無駄に使っていましたが、源泉温度が高ければ熱交換器を使って熱を採取し有効に回収・利用することが出来ます。
必要温度まで源泉１００％のまま熱を採取し有効利用することが可能になり、温泉利用で問題となる凝固・固着成分も熱交換器やポンプを二重化することでメンテナンスで費やすダウンタイムを限りなくゼロにすることが出来ます。
これによって一年を通した効率的な熱回収・熱利用が可能になります。

※図中の機器等は個別のメーカー・機材を示すものではありません。

熱交換器

熱利用の標準モジュール化

蒸気や温泉熱水の熱を利用する場合は直接利用する方法と間接的に利用する方法があります。直接利用する場合に比べて熱の利用効率は下がりますがスケールや凝固堆積物の問題から開放されメンテナンスが容易であるため熱交換器を利用して熱だけ利用することが可能です。また噴出流体の変化に対応させる熱源側（坑井や汽水分離器）設備との明確な機能や目的の区分が実現します。その後の温泉利用で必要な温度の設定や接続する熱利用機器の内容に応じて柔軟且つ確実に熱利用設備を構築することができるようになります。
基本モジュール：循環型回路構築モデル

基本モジュール：多段階循環回路構築モデル

基本モジュール：通過（パススルー）型回路構築モデル

します。温泉側は温度を抑制し浴用利用をおこないますが、循環わせ、より多くの熱を利用するモデルです。多段階構成のため異の通過で９０℃以上にすることも可能ですが多くの場合は余熱目

側は吸収式冷温水機やエロフィン放熱配管等で放熱をおこない熱なる熱利用設備を組み合わせたり柔軟な設備構成が可能です。

バイナリー発電設備の温水側設計と同様の手法で循環回路を構築を再利用します。
温泉側
熱水 96℃
蒸気 110℃
Ａ℃低下

熱利用設備

ａ℃上昇

循環型回路構築モデルや通過型回路構築モデルを多段階に組み合温泉側
熱水 96℃
蒸気 110℃

ａ℃上昇して給湯利用

パススルー回路
水道水等

Ａ℃低下

循環回路

熱水 96 - Ａ℃
凝縮水 110-A℃

ａ℃利用

ｂ℃上昇

Ｂ℃低下

循環回路での放熱量が温度低減量を決めます

熱利用設備

循環回路
ｂ℃利用

多段階で熱利用し多目的で柔軟な熱利用システム

様々な熱利用設備

温室ハウスの熱源設備として利用されてきたエロフィン放熱配管、臭化リチウ
ム等を媒体とした吸収式冷温水機をはじめ様々な熱利用設備があります。再生可能エネルギーで脚光を浴びるバイナリー発電機も熱利用設備の一種です。

熱交換器をボイラーの代替として利用することができます。一度的で使用することでボイラー規模を縮小でき燃料使用量等を大幅に削減することができます。
温泉側
熱水 96℃
蒸気 110℃
Ａ℃低下

ａ℃上昇して給湯利用

パススルー回路
水道水等

ａ℃上昇させた湯はボイラーによって加熱。これまでのボイラー加熱量よりも大幅な時間短縮と燃料削減が可能。

ボイラー代替・余熱で大幅な省資源化
プレート式熱交換器

熱交換器にはシェルアンドチュー
ブ方式やプレート式等の型式があります。温泉を利用する場合は、熱があれば農業や漁業をはじめ給湯、調理、発電まで産業や生活の様々な場面で利用ができるようになります。

熱交換効率が下がっても間隙やメンテナンスが容易なプレート式熱交換器が推奨されます。

で乾燥機の代わりにすることも可能です。
これまで浴用だけの利用をおこなってきた温泉地特有のエネルギー源として温泉の新たな利用促進によって地熱地域ならではの資源差圧計を設置することで圧力差によって詰まり具合を見ることができるのでコスト計画も立案しやすくなります。

これまで捨てていた熱を有効に利活用することで水や化石燃料等の使用を大幅に削減でき、二酸化炭素排出量の低減にも役立ちます。
家庭で使用する温泉の温度が少し高過ぎて加水をしなければならないのであれ
ば、冬場にはエロフィン放熱配管の暖房設備でエアコン使用を減らすこともできますし、夏場や梅雨時期は同じエロフィン放熱配管活用をおこない廃棄するエネルギーを回収しその利用を創出することは地熱地域の課題であり、逆に財産でもあります。

※熱利用設備の導入にあたっては環境省をはじめ経済産業省、地方自治体等の様々な支援措置があります。また、熱利用設備の構築にあたっては専門的な知識が必要になります。

GEOTEC

温泉成分で酸性度合いが高い場合やスケール成分の堆積に懸念がある場合はチタンやハステロイ製プレートを選択するとメンテナンス性がより高まります。
また、熱交換器のメンテナンス頻度は、各出入口に圧力計や但し熱源に蒸気を使用する場合は、圧力容器構造規格の適合、非適合に注意が必要になります。

※図中の機器等は個別のメーカー・機材を示すものではありません。

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

黒田や温泉熱利用設備システムフロー図

温泉設備

発電設備

1

バイナリー発電設備

蒸し釜等

蒸気

2

吸収式冷温水機による冷暖房
90℃／ 10t/h
吸収式冷温水機
室内機（ホール）

足湯・手洗湯汽水分離器（第一種圧力容器）
循環ポンプ

522

OPEN

T
SHU

3

GEOTEC ジオテック株式会社

78℃／ 10t/h
給湯温度 60~70℃の範囲内に調整

522

熱水循環ポンプ

TSHU

流量調整槽
94℃／ 12t/h

気液二相流体＋12℃−30~−20℃
細菌等の監視温度調整バルブ V
−12℃

−10℃

Copyright(C) 2014 GEOTEC Co., All Rights Reserved.

OPEN

4

温度調整槽
60~70℃／ 12t/h

52 2＋10℃

OPENTSHU

室内放熱器
（冬季）
乾燥室（通年使用）

5

ホール
ホール２

・従来の温泉造成方法は大型汽水分離容器（蒸気は大気開放）により熱水を採取。
・給湯方法は、地下水等が無い地域のため、熱水に上水を加水し６０℃程度となるよう調整し給湯。
・本熱利用設備により上水の加水をゼロとし、ホテル内のロビー（一般立ち入り可能区域）での冷暖エロフィン管による暖房設備

湯循環ポンプロビー奥房、ホテルエントランス、フロント、レストラン、ロビー等での暖房補助具、汎用乾燥室、足湯へレストランの給湯等を実現した。これによりバイナリー発電設備と合わせて総合的な熱利用施設となった。

配管外周に設置した放熱フィンによる

6

上水使用量

給湯過程での使用量無し（水道水約１０ｔ／ｈの削減）

冷暖房器具

既存のものを撤去（差し引き約１１ｋＷの削減）

営業面でのメリット

放熱暖房で周囲の空気を暖める

冬季に偏る暖房利用の対策として乾燥室を整備（配管を含め室内放熱器と同量の放熱）

加水ゼロのため高温温泉施設での源泉１００％を実現
温泉熱利用設備の先進性、やわらかい暖房の実現

7黒田やVer. History

温泉熱利用設備システムフロー図

GEOTEC ジオテック株式会社

Date :

Y.Yamabe - y.yamabe@geotec-csit.com

Beta 1.0〒874-0919 大分県別府市石垣東８丁目４番２８号
0977-77-3080 info@geotec-csit.com

Rel.

1.1

Ver. *.*

Sign :

2014 - 01 - 02

Size :

Proj. No. :

A3

KRD

Scale :

Free

No. :
Rel. No. :KRD_20140102_ フロー図

KRD_DOCS

Rev. :