高温ケミカルヒートポンプと熱電変換デバイスを複合した熱電併給システムの開発

开发高温化学热泵与热电转换装置相结合的热电联供系统

• 批准号: 09780454
• 负责人: 加藤 之貴
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780454/
• 关键词: ケミカルヒートポンプ; 炭酸化反応; 酸化カルシウム; 酸化鉛; 熱駆動ヒートポンプ; 熱電変換

本研究では酸化カルシウム/酸化鉛/二酸化炭素反応系を用いた熱駆動ケミカルヒートポンプに熱電変換デバイスを結合した可動部のないエネルギー変換システムの開発を目的としている。熱天秤を用いた従来の基礎的研究により、高温側の酸化カルシウム/二酸化炭素反応系も低温側の酸化鉛/二酸化炭素反応系も基本的な反応特性は把握されているので、本年度は、高温反応系の実証を中心に検討した。そこで、反応試料も試薬ではなく、実用的なものとして寒水石(98%CaCO_3)を用いた。本研究で製作したケミカルヒートポンプ試験機にこの試料600gを充てんして炭酸化反応圧力3気圧で実験した結果、電気ヒ-タにより900℃で蓄熱し、980℃に昇温して出力できることを確認した。さらに、ケミカルヒートポンプで重要な繰り返し反応耐久性の実験を行い、初期数サイクルで反応活性の低下がみられたが、その後は初期活性の30%程度の活性が持続されることを確認した。本ケミカルヒートポンプ試験機で炭酸化反応の圧力を3気圧より高くすることによりさらに高い温度における熱出力も可能であるが、その場合には試料粉体内部の伝熱の改善を図らないとホットスポットが形成され、試料が焼結して反応活性が急激に低下することが明らかになった。なお、年度途中で海外出張が決まったため熱電変換の実験はできなかったが、出力温度レベルが確認されたので、この温度レベルに対応する熱電変換デバイスを選定して研究を継続する予定である。

This study aims at the development of the reaction system of acidizing/acidizing lead/diacidizing carbon. The basic research of thermal balance in the past has been carried out. The basic reaction characteristics of acidified lead/diacidified carbon reaction system on the high temperature side and acidified lead/diacidified carbon reaction system on the low temperature side have been grasped. This year, the central research on the high temperature reaction system has been carried out. In addition, it is necessary to use 98%CaCO_3 as the raw material for the test. In this study, the test machine was made. The test material was 600g. The reaction pressure of carbon acidification was 3. The test result was confirmed. The heat storage temperature was 900℃. The temperature rise was 980℃. In addition, it is confirmed that the activity of the initial stage of the reaction is lower than that of the initial stage of the reaction, and that the activity of the initial stage of the reaction is higher than that of the initial stage. The pressure of carbonation reaction in this test machine is 3. The pressure is high. The heat output is possible at high temperature. In some cases, the heat transfer inside the sample powder is improved. The reaction is formed. The reaction activity is rapidly reduced. In the middle of the year, the output temperature is determined by the thermoelectric conversion method. The thermoelectric conversion method is selected and studied.

项目成果

Yukitaka Kato, 他3名: "Utilization of High Temperature Heat Using a Calcium Oxide/Lead Oxide" Journal of Chemical Engineering of Japan. 30-6. 15-21 (1997)

Yukitaka Kato 等 3 人：“利用氧化钙/氧化铅的高温热量”，日本化学工程杂志 30-6（1997 年）。

Yukitaka Kato, 他2名: "Durability to Repetitive Reaction of Magnesium/Water Reaction System" Applied Thermal Engineering. 18-3. 85-92 (1998)

Yukitaka Kato 等 2 人：“镁/水反应系统的重复反应耐久性”应用热工程 18-3 (1998)。