スラリー状熱担体を用いた冷熱の貯蔵・輸送に関する特性評価法確立のための企画調査

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14605006
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 棚澤 一郎 日本大学, 工学部, 教授 (30013105)
• 研究分担者: 大久保 英敏 玉川大学, 工学部, 助教授 (80152081) ; 宇高 義郎 横浜国立大学, 工学部, 教授 (50114856) ; 稲葉 英男 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40133805) ; 稲田 孝明 産業技術総合研究所, 研究員 ; 山田 雅彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70230480)
• キーワード: エネルギー貯蔵 / 電力負荷平準化 / ピークカット / 氷蓄熱 / 潜熱蓄熱 / スラリー / 相変化伝熱 / 熱エネルギー有効利用

研究概要

わが国の電力需要にみられる夏期の昼夜間あるいは季節間の大きなアンバランスは、電力供給側におけるトータルなエネルギー効率を低下させ、またピーク電力需要に対処するための過剰設備を余儀無くさせるところから、電力コストにも影響を与えている。最近、電力会社では、夜間電力を利用した氷蓄熱システムの普及による夏期のピーク電力の抑制に取り組んでいるが、現在実用に供されている氷蓄熱システムは技術として未完成であり、学問的基盤も脆弱である。
本共同研究では、冷熱を蓄えかつ冷房・冷凍配管への直接輸送が可能な、スラリー状媒体を研究対象とし、その実用化までの課題を明確にするための調査を行うことをまず企画した。そして、この調査の結果として、さらに大きな研究グループによる特定領域研究へと発展させるための準備をほぼ完了した。
なお、本共同研究における研究課題の分担は次の通りである。
棚澤:クラスレート水和物を用いた冷潜熱蓄熱・輸送の研究
稲葉:氷スラリー・潜熱マイクロカプセル・エマルジョン輸送における管内流動抵抗低減と伝熱特性改善の研究
宇高:自然冷媒を用いた気体水和物の生成特性の研究
大久保:氷・水溶液スラリーにおける結晶成長および物性の解明
山田:氷スラリーの生成制御のための微細結晶生成機構に関する研究
稲田:氷スラリーの再結晶および壁面付着防止に関する研究
本共同研究では、平成14年度中に合計6回の会合を開き、各研究分担者のこれまでの研究成果、今後の研究計画などについての情報と意見の交換を行うとともに、本グループの研究を特定領域研究にまで拡大するにはどうすればよいかを検討した。結論としては、何人かの新メンバーを加えたチームを結成し、平成16年度の特定領域研究への応募を目指すことになった。

研究成果

• [文献書誌] I.Tanasawa, S.Takao: "Clathrate Hydrate Slurry of Tetra-n-butylammonium Bromide as a Cold-Storage Material"Proc. of the 4th International Conference of Gas Hydrate. 963-967 (2002)
• [文献書誌] I.Tanasawa, S.Takao: "Low-Temperature Thermal Storage Using Clathrate Hydrate Slurries of Tetra-n-butylammonium Bromide"Heat Transfer 2002, Proc. 12th International Heat Transfer Conference. 549-554 (2002)
• [文献書誌] 稲葉英男, 金明俊, 堀部明彦: "等温冷却壁を有する円管内を流動する潜熱マイクロカプセル混合水の蓄冷熱特性"日本機械学会論文集(B編). 68・673. 2606-2613 (2002)
• [文献書誌] 稲葉英男, 堀部明彦, 春木直人, 村上昌弘: "ゲル状潜熱蓄熱体混合水からの空気泡群による直接接触採冷熱"日本機械学会論文集(B編). 68・669. 1537-1544 (2002)
• [文献書誌] H.Ohkubo, T.Hokamura: "Development of Fluid Latent Heat Storage Material Using Urea-Water Mixture"Proc. Asian Conference on Refrigeration and Air-Conditioning 2002. 229-232 (2002)
• [文献書誌] S.-S.Lu, T.Inada, A.Yabe, X.Zhang, S.Grandum: "Microscale Study of Poly (vinyl alcohol) as an Effective Additive for Inhibiting Recrystallization in Ice Slurries"Int. J. Refrigeration. 25・5. 563-569 (2002)