| 研究課題/領域番号 |
19K05354
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
|
|---|
| 研究機関 | 宮崎大学 |
|---|
研究代表者 |
長瀬 慶紀 宮崎大学, 工学部, 教授 (90180489)
|
|---|
| 研究分担者 |
友松 重樹 宮崎大学, 工学部, 助教 (30315353)
河村 隆介 宮崎大学, 工学部, 教授 (70234135)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019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 | 太陽熱 / 蓄熱粒子 / ビームダウン式太陽集光装置 / 蓄熱 / 太陽集光装置 / 再生可能エネルギー / 顕熱 / 粒子流動 / 太陽光レシーバ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ビームダウン式太陽集光装置（BDSC）を用いて蓄熱粒子を加熱し，加熱された蓄熱粒子から熱機関の作動流体へ連続的に熱移動できるようなレシーバおよび熱交換器を開発するものである．機密性を保ちながら蓄熱粒子を移動させる装置や，気体と固体の間で熱交換を行う装置の開発が主な課題となっている．
本研究は，多くの太陽集光装置で蓄熱材料として採用されている溶融塩では実現できない高温の加熱・蓄熱を可能にすることと，BDSCの特性にあったレシーバ装置を開発することが特長であり，今後，主流になるであろうタワー型太陽集光装置の蓄熱や発電のための研究に貢献するものと考えられる．
|
| 研究成果の概要 |
固体蓄熱粒子を流動させながら太陽光で直接加熱して蓄熱を行うとともに，熱機関に用いる作動流体と接触させて熱交換を行うことによって連続的に熱の取り出しを行うことができる新たな蓄熱粒子流動型太陽光レシーバ装置を開発した．太陽光を蓄熱粒子に照射するレシーバは，12角錐台形の形状を採用し，蓄熱粒子を移動させるためにスクリューフィーダを採用した．また，熱交換器からの作動流体の漏れを減ずるために気密弁をレシーバと熱交換器の間に取り付け，蓄熱粒子流動型太陽光レシーバ装置を組み上げた．宮崎大学のビームダウン式太陽集光装置で，この装置を用いて加熱実験を行い動作を確認した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体蓄熱粒子をビームダウン式太陽集光装置で直接加熱して蓄熱を行うとともに，熱機関に用いる作動流体との熱交換によって連続的に熱の取り出しを行うことができる新たな蓄熱粒子流動型太陽光レシーバ装置を開発した．開発した装置は，蓄熱材料を太陽光により直接加熱させ，機械的に加熱時間を制御できるため，高温加熱が可能で，加熱温度制御が容易である．また， 蓄熱粒子から作動流体への伝熱面積が大きいため，短時間に熱の移動が可能であり，熱交換器を小型化できるという特長を持つ．今後，主流になるであろうタワー型太陽集光装置の蓄熱や発電のための研究に貢献するものと考えられる．
|
