太陽・風力エネルギー利用高性能小型温度差・磁性流体ハイブリッド発電システムの研究

• Project/Area Number: 05750164
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 前田 太佳夫 三重大学, 工学部, 講師 (80238865)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 流体工学 / 管内流 / 太陽エネルギー / 風力エネルギー

Research Abstract

磁性流体ハイブリッド発電システムの基本システムとして、磁性流体を循環するための閉じた管路系を設計し、屋外に設置した。流れの基本データを取得するために、作動流体として水を使用して実験している。上部タンクの水は、管路に導かれる。管路の水は、垂直上昇管内に発生する気泡の上昇によって自然に循環されるが、基礎データを取得するため、流量制御用のバルブを上部タンク直後に取り付けた。流量調整された水は下部タンクに落とされる。水を循環させるための動力源としては、太陽光集光器(ソーラーコレクター)を用いた。太陽光集光器を用いて、耐熱ガラス製の垂直上昇管に、反射した太陽光線の焦点を結ばせ、ガラス管内の水を熱し、一部気化させる。発生した気泡は、気泡ポンプの原理によって垂直上昇管内で水 を押し上げ、上部タンクおよびタービンを経た後、再び垂直下降管を落下する。現在、太陽光集光器による熱量と流量の関係を実験的に調べている。今後、水による実験を終えた後、作動流体を磁性流体に変更し、また、上昇管の途中から代替フロンを混入し、このフロンの気化によって気泡ポンプの効率を上げ、磁性流体をより多く押し上げる。さらに、上昇管と下降管にコイルを巻き付けることにより、磁性流体の流れにともなう誘導起電力を電力として取り出し、また、気化させたフロンによってタービンを駆動し電力を得る実験を行う。気化されたフロンは冷却・回収されコンプレッサーに導かれ、再び垂直上昇管内の蒸発器で気化される。このときコンプレッサーの駆動源としては、風力発電器(既設)によって発電された電力で駆動する。