太陽熱エネルギーの資源化に関する研究

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(1)太陽熱エネルギー利用システムから取り出し得る出力限界の算出方法を示すとともに、成績係数比を導入した太陽熱・ヒートポンプシステムの性能評価法を提案し、システムの成立条件をヒートポンプの性能をパラメータとして明らかにした。 (2)可変温度レベル用高性能ヒートポンプシステムの作動媒体の可能性のある混合冷媒の管内凝縮及び管内蒸発における伝熱及び流動特性を、試験流体としてR22+R114を用いて実験的に検討し、本システムの設計基礎データを集積した。 (3)太陽熱利用吸収式ヒートポンプシステムに関して、マランゴニ効果を利用して、水・臭化リチウム系に相互不溶解性の補助冷媒を用いた高効率吸収サイクルを提示し、テストプラントでその実証実験を行うとともに、吸収器内の吸収・凝縮複合伝熱機構の解明を行った。 (4)新しい代替フロン物質R134a及びR123の熱力学性質の精密測定を行い、R134a及びR123の広い温度域で成立する蒸気圧相関式、R134aの臨界定数、R134aのPVT性質及びR134aの液相域の定圧比熱相関式を求めた。 (5)太陽熱利用乾燥空気の製造に関して、開放式及び密閉式の傾斜平板形再生器を2種類試作し、再生面での物質伝達特性を実験的に明らかにした。次に、乾燥空気を貯蔵する蓄乾器の基本応答特性、槽内の濃度及び湿度の成層の特性を示した。さらに、ラシヒリングを充填剤とした縦形向流式の乾燥除湿器を試作した。 (6)太陽熱・空気熱源ヒートポンプシステムに用いられる冷媒直膨式集放熱パネルに関して、冬季の太陽熱集熱性能及び夏季の水分蒸発・夜間放射を利用した放熱性能を屋外実験により明らかにした。また、本集放熱パネルを用いたヒートポンプシステムのサイクルシミュレーションを行った。