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2009 年度 実績報告書

化学蓄熱機能のハイブリッド化による高温プロセスの高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 20360428
研究機関東京工業大学

研究代表者

加藤 之貴  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (20233827)

研究分担者 劉 醇一  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (70376937)
キーワードケミカルヒートポンプ / 化学蓄熱 / 複合材料 / 伝熱性 / ハイブリッド
研究概要

本研究では新規に開発した250℃域で駆動する化学蓄熱装置の高温プロセスシステムへのハイブリッド(複合)化を検討した。ハイブリッド化により熱入力・需要変動に対する追従性・効率性を高め高温プロセスのエネルギー効率の向上を目指した。申請者グループは従来困難であった250℃域での蓄熱を可能とする化学蓄熱材を開発した。化学蓄熱は高密度、長時間貯蔵、広い操作温度域が利点である。この化学蓄熱材を用いた化学蓄熱装置を実証開発し、高温プロセスにこの蓄熱システムをハイブリッド化し、熱入力・需要変動への高効率な追従を実現し、その省エネルギー効果を評価した。平成20年度に材料調製の最適化と、充填層による化学蓄熱性能を測定した。今年度は化学蓄熱性能向上に重要な熱伝導性の向上の検討した。化学的、熱的に安定な高伝熱性材料と化学蓄熱材を複合した材料を調整し、反応動力学的検討を進めた。種々の調整条件を検討し、得られた試料について、熱天秤にて反応動力学的検討を行い、開発材料が従来の材料に比べ高伝熱性で反応性が高いことが示された。平行して酸化マグネシウムに対する/酸化ニッケル系以外の金属酸化物の組み合わせを検討し、得られた試料を用いた充填層試験を行い、化学蓄熱ハイブリッドシステムの規模を評価し、エンジンの初期暖気運転時の熱供給支援などへの利用が有効であると結論された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Chemical Heat Pumps for Utilization of Low-temperature Waste Heats2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato
    • 雑誌名

      J.Jpn.Inst.Energy 88

      ページ: 986-993

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on medium-temperature chemical heat storage usin mixed hydroxides2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato, R.Takahashi, T.Sekiguchi, J.Ryu
    • 雑誌名

      J.Intn'l J of Refrigeration 32

      ページ: 661-666

    • 査読あり
  • [学会発表] 金属塩添加水酸化マグネシウムの脱水反応特性2010

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和、劉醇一、加藤之貴
    • 学会等名
      化学工学会 第75回年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 化学蓄熱を目的とした酸化マグネシウム水和反応における金属塩添加効果2009

    • 著者名/発表者名
      劉醇一、石飛宏和、平尾直也、加藤之貴
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-09-29
  • [学会発表] Reactor Study on Middle Temperature Heat Storage using Chemical Composite Materials2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato, R.Takahashi, T.Sekiguchi, J.Ryu
    • 学会等名
      Proc.of International Sorption Heat Pump Conference 2008
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] 金属塩添加水酸化マグネシウムの水和反応特性と化学蓄熱への適用2009

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和、平尾直也、劉醇一、加藤之貴
    • 学会等名
      化学工学会 第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] THERMAL ENERGY STORAGES IN VEHICLES FOR FUEL EFFICIENCY IMPROVEMENT2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato
    • 学会等名
      Proc.of The 11th Intl Conference on Thermal Energy Storage (Effstock 2009)
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2009-07-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~yukitaka/

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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