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Research on passive humidity-controlling and high solar thermal energy storage integrated heat pump

Research Project

Project/Area Number 24360401
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Energy engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

NAGANO Katsunori  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80208032)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000)
Keywordsヒートポンプ / 太陽熱 / 蓄熱 / 低温 / 調湿 / ZEB
Outline of Final Research Achievements

In this research, an open and closed thermal energy storage systems by using Wakkanai Siliceous Shale (WSS) have been developed to store low temperature industrial waste heat and solar thermal energy (<80 deg C). For the open thermal energy storage system, the WSS was constructed into a honeycomb shape. Then CaCl2 or LiCl were impregnated into the mesopores of WSS. The composite material can be regenerated at 80 deg C and it can release warm air (>40 deg C) for a long time by high humidity air. For the closed chemical thermal energy storage system, which is operated under vacuum condition, it can produce cooling energy. In order to increase the heat and mass transfer of the material, a composite material made by impregnating LiCl into the mesopores of micropowders of WSS has been developed. As a result, two prototypes of closed thermal energy storage systems were developed. A cooling power of 200 W/kgsample was obtained with a regeneration temperature of 80 deg C.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (35 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A composite material made of mesoporous siliceous shale impregnated with lithium chloride for an open sorption thermal energy storage system2015

    • Author(s)
      Hongzhi Liu, Katsunori Nagano, Junya Togawa
    • Journal Title

      Solar Energy

      Volume: 111 Pages: 186-200

    • DOI

      10.1016/j.solener.2014.10.044

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    • Author(s)
      Hongzhi Liu, Katsunori Nagano, Atsushi Morita, Junya Togawa, Makoto Nakamura
    • Journal Title

      Applied Thermal Engineering

      Volume: 28, 5 Pages: 68-81

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2015.02.060

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    • Author(s)
      Hongzhi Liu, Katsunori Nagano
    • Journal Title

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      Volume: 78 Pages: 648-661

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.07.034

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    • Author(s)
      鍋島佑基、長野克則、外川純也
    • Journal Title

      日本冷凍空調学会論文集

      Volume: 31.2 Pages: 111-121

    • NAID

      130005085245

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      Hongzhi Liu, , Katsunori Nagano, Daichi Sugiyama, Junya Togawa, Makoto Nakamura
    • Journal Title

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      Volume: Volume 65 Pages: 471-480

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      空気調和・衛生工学会
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      長野克則、鍋島佑基、外川純也、小椋凌、中村真人、中村靖、吉本周平
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      長野克則、鍋島佑基、外川純也、小椋凌、中村真人、杉山大地
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      佐賀大学、佐賀
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      小椋凌、長野克則、鍋島佑基、外川純也、石井幸雄
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      日本冷凍空調学会
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      佐賀大学、佐賀
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      日本冷凍空調学会
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      佐賀大学、佐賀
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      北海道大学、札幌
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      森 祐輝
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      http://www.eng.hokudai.ac.jp/graduate/prize/?file=2828

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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