2019 Fiscal Year Annual Research Report
Non-homogeneous Kinetics of Hybrid Absorption Heat Pump with Heat Storage Function Using Fine Crystal Particle Slurry
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17H03441
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
板谷 義紀 岐阜大学, 工学部, 教授 (50176278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 信介 岐阜大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30345920)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 温排熱回収 / 吸収式ヒートポンプ / スラリー / 蓄熱 / 気液界面 / 物質移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
未利用温熱エネルギー回生による革新的省エネルギー技術開発を目的に，LiBr微細結晶スラリーを吸収液に活用し，蒸気と冷熱を同時生成する蓄熱機能を備えた不均相系ハイブリッドAHPシステム構築のための基盤研究を行った．本年度は，１）水吸収発熱を伴う微細結晶スラリー吸収液界面の可視化・熱物質移動機構の解明・理論モデル解析，２）LiBr/水系微細結晶スラリーを蓄熱剤とする理論蓄熱密度試算・バッチ式ラボスケール試験装置による蓄熱回収機能評価，３）微細結晶スラリーによる高温生成の平衡論解析，４）蒸気と冷熱を同時生成する蓄熱型ハブリッドAHPシステム装置の設計指針構築を行った．その結果，以下の成果を得た．
１．吸収液表面で水噴霧液滴を吸収する過程での気液界面可視化では，気液界面に形成される低濃度層が物質伝達機構に大きく影響を与え，スラリーでは濃度低下を大きく低減させることができることを確認した．また熱物質移動速度論モデルによる理論解析より，水吸収による微細結晶溶解が界面での濃度低減効果に寄与することを定量的に明らかにした．
２．微細結晶スラリーを蓄熱剤として活用することを想定して，熱力学的平衡論から蓄熱密度を諸条件で試算し，条件によっては水の蒸発潜熱に相当する蓄熱密度が得られることを明らかした．また実験的にも高い熱発生量を確認した．
３．微細結晶スラリー吸収液では，第２種吸収式ヒートポンプの吸収器内での昇温，LiBr溶解，溶解度増大効果により，初期条件の平衡温度以上に高温生成が可能となることを熱力学的平衡論解析により示唆した．
４．吸収器と蒸発器各2塔，再生器および凝縮器の6塔で構成される蒸気・冷熱同時生成蓄熱型ハブリッドAHPシステム装置の設計仕様を平衡論と熱物質収支から試算を行い，80℃の排熱源から115℃と7℃の高温と冷熱生成が可能となることを示した．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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