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独立型ソーラーケミカルヒートポンプによる冷凍・冷暖房・給湯システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K07027
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関千葉大学

研究代表者

小倉 裕直  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40253554)

研究分担者 廣瀬 裕二  千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (60400991)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード太陽エネルギー / ケミカルヒートポンプ / 独立型 / 冷凍 / 蒸発 / 低炭素 / 化学蓄熱 / ソーラーケミカルヒートポンプ / 冷暖房 / 蒸発凝縮 / 太陽熱 / 熱媒 / 冷媒 / 再生可能エネルギー / 冷凍空調
研究成果の概要

資源・エネルギーの有効利用について、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、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。
本研究では、ソーラーケミカルヒートポンプによる本システムの基本装置運転評価および実用化可能な段階まで評価技術を高めたシステムシミュレーション評価を行った。その結果、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が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、電気やガス等の他のエネルギーを一切利用しない、年中通して利用可能な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ものであり、きわめて独創的であり、学術的にもエネルギー工学等の複合的な学問知識経験が必要であり、基幹学問だけでは不可能な研究である。
社会的意義としては、本研究成果によるヒートポンプが実用化されれば、ビルや家庭の冷暖房や給湯、さらにはあらゆる工場等での冷凍・空調における膨大なエネルギー消費がゼロに近づけられることから、限りある化石燃料使用量の大幅削減ならびに二酸化炭素排出等の環境問題への悪影響が世界的に激減され得る。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] ケミカルヒートポンプ冷凍機における冷媒としての多成分溶液の検討2019

    • 著者名/発表者名
      小林英資,羽場結輝,廣瀬裕二,小倉裕直
    • 学会等名
      第53 回空気調和・冷凍連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 未利用熱有効利用に向けたExcelおよびLCEMによるケミカルヒートポンプシステムシミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      宮脇公平,小倉裕直
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 太陽熱駆動型ケミカルヒートポンプの集熱および蓄熱性能向上の検討2018

    • 著者名/発表者名
      羽場結輝,廣瀬裕二,小倉裕直
    • 学会等名
      成30度日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] IMPROVEMENT OF SOLAR CHEMICAL HEAT PUMP PERFORMANCE FOR REFRIGERATION/COOLING/HEATING2018

    • 著者名/発表者名
      Hironao Ogura, Yuki Haba, Eishi Kobayashi, Yawen Ren, Reiko Aoki, Yuji Hirose
    • 学会等名
      GRAND RENEWABLE ENERGY 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 小倉研究室Webサイト

    • URL

      http://ogura-lab.tu.chiba-u.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 小倉研究室Webサイト

    • URL

      http://ogura-lab.tu.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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