Energy problems in the logistics of Japanese Antarctic Research Expedition from 1956 to 1984

• Main Authors: 粟野 誠一, 竹内 貞男, Seiichi Awano, Sadao Takeuchi
• Format: Report
• Language: English
• Published: 日本大学理工学部 1985
• Subjects: 62(*2); Antarctic; Syowa Station; Mizuho; Mizuho Station; Antarc*
• Online Access: https://nipr.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=8438; http://id.nii.ac.jp/1291/00008438/; https://nipr.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=8438&item_no=1&attribute_id=18&file_no=1

昭和基地のエネルギー源としてのディーゼル発電装置は, 第1次観測(1956年)の20kVA 2台に始まり, 基地の拡大に伴い45kVA, 65kVA, 110kVA, 125kVAを経て, 1984年にはついに200kVA 3台設置(内1台は1985年設置)の規模に達し, 越冬隊員も11名から35名に増加した。第1次の基地開設当時より発電用ディーゼルエンジンのトータルエネルギーシステム, すなわちエンジンの冷却水の熱量および排気熱量の回収を行い, 基地燃料の節約に寄与している。これらの廃熱により, 冬季は雪または氷を解かして飲料水および雑用水を作り, さらにそれを廃熱で温めて温水を作り, 水道, 風呂および暖房に利用してきた。1984年に完成した新発電棟では, エンジン冷却水廃熱の回収に主力が注がれ, これによって低温水タンクならびに高温水タンクの水を温める。高温水は冷水タンクの冷水とともに水道配管されて, 新発電棟の2階に設けられたウエットエリアに供給され, 一方約100m離れた食堂ならびに娯楽室の温水暖房にも利用されている。低温水タンクの低温水は熱交換器を介して戸外に設けた100klおよび130klの貯水槽の保温ならびに冬季の融雪造水に利用される。排気熱の回収のためには, 戸外にヒートパイプ方式のガス-空気熱交換器を設けて発電棟への取り入れ空気を予熱しているが, 実測によると回収熱量は排気保有熱量の約3.9%に過ぎず, 今後の改良を必要とする。一方, みずほ基地においても, 1971年以来16kVAまたは12kVAディーゼル発電機の冷却水廃熱のみを利用して, 融雪造水ならびに温水を作り, 風呂および雪面下の2室の暖房をこれのみで賄っている。極地における風力エネルギーの利用は, 目下研究と試作を繰り返しているが, 大型のものは基地の雑用熱源として, 小型のものは無人基地の電源として, その完成が望まれている。 This paper gives a review on the development of logistics for the Japanese Antarctic Research Expedition (JARE) from 1956 (JARE-1) to 1984 (JARE-25), especially on the energy problems of Syowa and Mizuho Stations. Diesel-electric generators as the energy source of Syowa Station were developed from two sets of 20kVA in 1956 to three sets of 200kVA after 1984 (one of which will be set in 1985), and the number of wintering members increased from 11 (1956) to 35 (1984). A total energy system for a diesel engine, i.e. the recovering of coolant energy and exhaust-gas energy, has been fully developed saving much fuel at Syowa Station. The waste heat thus recovered has been used to melt ice or snow for producing water in winter and to produce hot water for bath and room heating throughout the year. In the new power house built in 1984 (JARE-25), a total energy system was also adopted; cold and hot water was produced through the coolant energy, and the exhaust-gas energy was used to warm the cold fresh air taken from outdoors, by employing a heat-pipe type heat-exchanger. At Mizuho Station, the coolant energy of a 16-kVA or 12-kVA diesel-electric generator has been used to produce cold and hot water for bath and ...