• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

エネルギー循環型バイオガス下水処理場への潜熱蓄熱システム導入の試み

研究課題

研究課題/領域番号 16K00644
研究機関北見工業大学

研究代表者

山田 貴延  北見工業大学, 工学部, 教授 (90174721)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードコジェネレーション / 下水処理施設 / 潜熱蓄熱材
研究実績の概要

最終年度においては、選定した潜熱蓄熱材のカプセル内包化に関する試みを引き続き行った。その結果、容器にはアルミニウム製小型密閉容器を選択し、これに潜熱蓄熱材を封入して蓄放熱実験を繰り返した。このとき、加熱温度70℃から到達温度として設定した20~40℃までの低温域に至る放熱効率を調べ放熱性能について明らかにした。また、加温条件側の蓄熱性能については、容器素材の熱伝導率が非常に高いことから、想定する時間内で支障ないことを確認した。以上、一連の潜熱蓄熱材に対する基礎実験を行うことで、潜熱蓄熱材による排熱回収システムの導入を行えばMGT総合効率のさらなる向上に寄与する可能性があることを明らかにした。
本研究全般にわたって、まず初めに寒冷地での稼働を想定したMGTコジェネレーションシステム(MGT-CGS)のシミュレーションから、メタンハイドレート化貯蔵活用の可能性についてモデル実験を通して明らかにした。つぎに、ハイドレート貯蔵後の余剰ガス解離再生のために、最終排熱である煙道排ガスの有効利用を図る際の熱交換媒体として、潜熱蓄熱材の利用を目指し、その蓄放熱特性の把握を試みた。とくに、ハイドレート再生時の周囲温度条件から、主に70℃から20℃までの温度範囲で大きな交換熱量が期待できる酢酸ナトリウム三水和物を主材に選定した。なお、基本的な特性把握の実験中、放熱過程が当初の予定に反して開始しない、いわゆる過冷却現象の出現が放熱効率の向上を大きく阻害させる要因となることがわかった。以上を総じて、下水処理施設のコジェネレーションシステム中のメタンハイドレート化貯蔵システムを付加する際の効果、およびシステム排熱の最終的な再利用を潜熱蓄熱システムで図ることで、システム全体の総合性能の向上に大きく寄与することを明らかにした。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 寒冷地の下水処理施設におけるバイオガスの最適利用法2018

    • 著者名/発表者名
      松尾雅人、山田貴延、羽二生稔大、中西喜美雄
    • 雑誌名

      日本機械学会北海道支部第56回講演会講演概要集

      巻: 182-2 ページ: 109-110

  • [雑誌論文] 蓄熱槽内に充填した潜熱蓄熱材の熱交換方法に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      瓶子達也、高田大慈、山田貴延、羽二生稔大、中西喜美雄
    • 雑誌名

      日本機械学会北海道支部第56回講演会講演概要集

      巻: 182-2 ページ: 113-114

  • [雑誌論文] メタンハイドレートの生成促進と温度条件の関係2018

    • 著者名/発表者名
      中垣颯、秋山和徳、山田貴延、羽二生稔大、中西喜美雄
    • 雑誌名

      日本機械学会北海道支部第56回講演会講演概要集

      巻: 182-2 ページ: 115-116

  • [学会発表] 寒冷地の下水処理施設におけるバイオガスの最適利用法2018

    • 著者名/発表者名
      松尾雅人、山田貴延、羽二生稔大、中西喜美雄
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第56回講演会
  • [学会発表] 蓄熱槽内に充填した潜熱蓄熱材の熱交換方法に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      瓶子達也、高田大慈、山田貴延、羽二生稔大、中西喜美雄
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第56回講演会
  • [学会発表] メタンハイドレートの生成促進と温度条件の関係2018

    • 著者名/発表者名
      中垣颯、秋山和徳、山田貴延、羽二生稔大、中西喜美雄
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第56回講演会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi