蓄熱システム／蓄熱材料の実用化技術

最後に残されたエネルギーの大規模削減技術「蓄熱」の応用展開に必要な材料とシステム両面から解説する。

第１章　熱を化学的に蓄える「熱バッテリー」技術
1. はじめに
2. 各種の蓄熱方法と化学蓄熱の特長
3. 化学蓄熱技術の開発状況
3.1 連続サイクル試験
4. おわりに

第２章　高性能蓄熱材料/蓄熱システムの開発動向
第1節 蓄熱・ヒートポンプ技術の理論と作動原理
1. はじめに
2. 蓄熱技術の種類と特徴
3. 化学蓄熱・ヒートポンプ技術
3.1 化学蓄熱・ヒートポンプの基本原理
3.2 化学蓄熱・ヒートポンプの熱力学
3.3 化学蓄熱・ヒートポンプの作動モード
3.3.1 冷凍,増熱,蓄熱モード
3.3.2 昇温モード
3.4 化学蓄熱・ヒートポンプの効率
3.5 化学蓄熱・ヒートポンプの候補反応系と現状
4. おわりに
第2節 硫酸カルシウム系
1. はじめに
2. 硫酸カルシウムの繰り返し耐久性向上
2.1 硫酸カルシウム不活性化の原因
2.2 添加剤混合によるII 型化抑制効果
2.3 水和脱水繰り返し耐久性試験
3. 熱入出力速度の向上
3.1 バルク状硫酸カルシウム充填型熱交換器
3.2 反応器設計のためのシミュレーションに必要な物性
4. おわりに
第3節 酸化マグネシウム系化学蓄熱材
1. 緒言
2. 化学蓄熱の作動原理
3. 水酸化マグネシウムの化学修飾による蓄熱操作温度の低温化
3.1 水酸化マグネシウムに対する遷移金属の複合化(複合水酸化物の生成)
3.2 金属塩添加による水酸化マグネシウムの表面修飾
4. 熱出力密度の比較
5. 繰返し反応に対する耐久性
6. 今後の研究課題
7. おわりに
第4節 酸化カルシウム　-化学蓄熱・ケミカルヒートポンプシステムおよび材料の実用化開発-
1. はじめに
2. ケミカルヒートポンプとは
3. 酸化カルシウム系ケミカルヒートポンプシステムの実用化開発
3.1 ケミカルヒートポンプドライヤーシステム
3.2 自動車廃熱リサイクル利用ケミカルヒートポンプシステム
3.3 電気自動車空調用ケミカルヒートポンプシステム
4. ケミカルヒートポンプ材料としての酸化カルシウム材料の性能向上
4.1 ケミカルヒートポンプ用反応材料の研究開発状況
4.2 ケミカルヒートポンプ反応材料の課題と対応
4.3 酸化カルシウム系ケミカルヒートポンプ反応材料の性能向上検討事例
5. おわりに
第5節 固体-固体相転移蓄熱セラミックス
1. はじめに
2. 材料合成
3. 圧力で起こる相転移
4. 相転移における熱収支
5. 電流で起こる相転移
6. 圧力誘起相転移のメカニズム
7. おわりに
第6節 非流動型有機系潜熱蓄熱材
1. はじめに
2. 有機系PCMゲルの調製と物理的性質
3. 有機系PCMゲルの熱的性質
4. 有機系PCMゲルの熱的安定性
5. おわりに
第7節 高温用潜熱蓄熱・熱輸送材料
1. はじめに
2. 顕熱蓄熱技術と潜熱蓄熱技術の実用化温度範囲の比較
3. 開発を推進すべき高温PCM
4. おわりに
第8節 流動性のある潜熱蓄冷・蓄熱材
1. はじめに
2. 相平衡状態図
3. エタノール-水混合物質の結晶成長
4. 流動性のある潜熱蓄冷・蓄熱材の熱物性
4.1 密度およびみかけの密度
4.2 融解潜熱
4.3 比熱およびみかけの比熱
4.4 熱伝導率およびみかけの熱伝導率
5. おわりに
第9節 潜熱輸送スラリー
1. 潜熱輸送スラリーについて
2. 低温系潜熱輸送スラリー
3. 高温系潜熱輸送スラリー
4. 潜熱輸送スラリーの流動伝熱特性
5. マイクロカプセルによる潜熱輸送
6. 最後に
第10節 二酸化バナジウム系
1. はじめに
2. 製法
2.1 二酸化バナジウムの従来合成法
2.2 二酸化バナジウムの新合成法
3. 二酸化バナジウムの物性
3.1 試料
3.2 分析値
3.3 試料の結晶相の同定
3.4 相転移温度と蓄熱量
3.5 粒子形状と粒度分布
3.6 保冷性能
4. 二酸化バナジウムの安定性
4.1 空気中加熱
4.2 昇降温繰り返し試験(サイクル試験)
4.3 保存時の変質調査
5. おわりに
第11節 潜熱蓄熱材料の計算科学
1. はじめに
2. 潜熱蓄熱材の熱物性解析のための計算科学的手法
2.1 分子力学法
2.2 分子動力学法
2.3 融点の計算
2.4 融解潜熱の計算
3. 既存潜熱蓄熱材の熱物性解析: 天然糖アルコール
4. 新規潜熱蓄熱材の理論設計:非天然糖アルコール
5. 蓄熱材料に関するその他の計算科学的研究
6. おわりに

第３章　応用事例
第1節 地域エネルギー利用(廃棄物処理施設)
1. はじめに
2. システムの概要
2.1 蓄熱機構
2.2 放熱機構
3. 蓄熱装置の種類と利用方法
3.1 蓄熱コンテナの形状,重量,サイズと輸送車両
3.2 輸送車両(輸送式)
3.3 蓄熱コンテナ内の熱交換方式
3.4 潜熱蓄熱材と熱媒体
3.5 法令面
3.5.1 消防関連
3.5.2 道路関連
4. 導入事例
4.1 設備概要
4.2 運転実績
5. まとめ