| 研究課題/領域番号 |
02650148
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
柏木 孝夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (10092545)
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| 研究分担者 |
野邑 奉弘 大阪市立大学, 工学部, 教授 (50164736)
加藤 豊文 東京農工大学, 工学部, 助教授 (70015056)
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| キーワード | アンモニア / 水系GAX吸収サイクル / 冷凍・冷蔵サイクル / 空気熱源ヒ-トポンプ / シミュレ-ション / COP / エクセルギ効率 / AHEサイクル / GHEサイクル |
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| 研究概要 |
本研究では、濃度幅を広く取ることができるNH_3/H_2O系吸収サイクルに着目し、吸収熱の一部を直接再生過程に利用した潜熱/潜熱の熱交換を行うGAXサイクルの特性シミュレ-ションによって、その有用性を確認することを目的とした。GAXサイクルで熱交換に必要な温度差は△T=3℃と仮定し、温度レベルによりGAXサイクルが形成不可能な場合はAHEサイクルとして計算を行い、以下に示す知見を得た。
冷房サイクルの場合COPは凝縮、吸収温度T_Cの上昇に伴い低下し、濃溶液濃度X_2を低下させるにつれて上昇した。X_2=5%、T_C=25℃で最大1.45程度、35℃でも1.1を越える高い値が得られた。サイクルのCOPは凝縮温度が低いほど溶液濃度の影響を受けやすいことが分かった。GAX形成可能領域は、蒸発温度T_E=5℃の場合X_2=5%ではシミュレ-ションを行ったT_C=25〜60℃の全領域において、20%では47℃以上において可能となった。これらの結果からGAX熱交換は冷凍COPに関しては低凝縮温度で、より有効であるといえる。
ヒ-トポンプに関しては、GAXとなるのはT_C=45℃の場合、X_2=5%でT_E=ー12℃以上、20%で0℃以上であり、T_C=50℃ではX_2=5%でT_E=ー8℃以上、20%で7℃以上である。T_Eが上がるとCOPは上昇するが、特にGAXとなる温度領域での上昇の割合が大きく、GAX熱交換の効果が見られた。また高効率化にはできるだけ吸収溶液の濃度幅を大きくする必要があることも確認した。
エクセルギの値は基準温度を20℃として計算し、冷房で0.1〜0.3、暖房では0.3〜0.5という効率が得られた。またCOPの増減とともにエクセルギの値も増減し、弱液濃度が高い方が高い効率が得られた。
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