2019 Fiscal Year Annual Research Report
System Construction of Refrigeration, Air-conditioning, Hot-water-supply by Stand-alone Solar Chemical Heat Pump
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17K07027
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小倉 裕直 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40253554)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣瀬 裕二 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (60400991)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ソーラーケミカルヒートポンプ / 冷凍 / 冷暖房 / 化学蓄熱 / 蒸発凝縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
資源・エネルギー問題ならびに環境問題の観点から、再生可能エネルギーである太陽エネルギー有効利用について、太陽熱を密閉型ケミカルヒートポンプシステムに、集熱、熱交換、化学蓄・放熱、蒸発・凝縮を行うことにより、世界初の年中通して利用可能な電気やガス等の他のエネルギーを利用しないケミカルヒートポンプによる完全独立型高効率太陽エネルギー駆動冷凍・冷暖房・給湯システムの構築を目指した。
本申請者らは、これまで各種熱駆動ケミカルヒートポンプの実用化開発を行い単体機器性能はほぼ実用化レベルに達しているが、低温低密度かつ変動の大きい太陽熱駆動のケミカルヒートポンプに関しては冷暖房域はかなり性能が向上したものの、マイナス温度域の冷凍まで可能なシステムとしては未だ高効率に年中駆動可能な段階に至っていない。本研究では、研究期間中にほぼ実用化可能な段階まで評価技術を高めた指針を示した。
平成３１年度は、前年度までの冷凍まで可能なソーラーケミカルヒートポンプ装置における太陽化学蓄熱および冷凍冷熱・温熱生成に最適な集熱方式、熱交換方式および制御方法、サブエネルギー発電・蓄電方法、蒸発・凝縮水溶液および調製方法等の研究成果を踏まえて、太陽熱駆動ケミカルヒートポンプに太陽光発電による熱媒駆動を組み込んだ最終型のソーラーケミカルヒートポンプによる完全独立型高効率太陽エネルギー駆動冷凍・冷暖房・給湯システムの基本装置運転評価およびシステムシミュレーション評価を行った。
この場合、ケミカルヒートポンプ性能の基本となる蓄放熱装置特性すなわち蓄放熱温度、蓄放熱出力等はもちろんであるが、高効率太陽エネルギー駆動冷凍・冷暖房・給湯システムとして、その駆動可能条件、エネルギー効率、ＣＯＰ、ランニングコスト等、ヒートポンプ機器として重要となる各種システム性能について、既存の太陽熱利用システムを上回る評価を示した。
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