太陽熱利用昇温型吸収ヒートポンプ式乾燥システムの熱工学的解析と評価法

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まず、乾燥システムについて、サイクルシミュレーションによりその駆動の可能性並びに伝熱特性について検討を加えた。その結果、太陽熱源による熱源水温度が上昇すれば、COPが幾分上昇し、過熱蒸気の昇温値も大きくなってくる。これは蒸発器内圧力と水溶液平均濃度が上昇することに起因している。この計算結果より本乾燥システムが駆動し、過熱蒸気の過熱昇温に適用可能なことが示された。シミュレーションにより本乾燥システムの駆動と特性を評価してきたが、今後は乾燥器内の乾燥経過も加えたシミュレーションが必要になってくるため、乾燥器内のモデル化が要求される。そのためには各種の乾燥物からの蒸発速度を定量的に評価することが不可欠であり、そのためには過熱蒸気中への蒸発推進力を明確にしておくことが必須条件となる。空気中へ水が蒸発する場合の蒸発の推進力は液表面と空気中での水蒸気の分圧差で説明される。しかし過熱蒸気の場合は分圧差では説明できないので、主流と液表面との温度差や密度差、主流温度における飽和蒸気圧との圧力差をパラメータにとって推進力の検討を行った。レーザ干渉法による実験の結果、蒸発推進力は液表面と主流における密度差で示せる結果を得た。本乾燥システムの高性能化技術として、化学吸着型セラミックセンサによる高温用湿度測定装置を作成した。前面パネルに湿度測定用、風速測定用の二種類のセラミックセンサを同時に使用できるように、二つの端子が設けられている。液晶パネルによって、測定結果がディジタル表示される。実験の結果、実用化への指針が得られた。