成果報告書詳細
管理番号20120000000842
タイトル平成23年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業/実証研究(電力需給緊急対策)/電力負荷平準化に対応した高熱密度型水和物スラリ蓄熱システムの研究開発
公開日2012/7/26
報告書年度2011 - 2011
委託先名JFEエンジニアリング株式会社
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー部
和文要約国内エネルギー消費の約20%を占める業務ビルにおいて、40%以上を占める空調の省エネルギー推進さらに電力デマンドの低減と電力負荷平準化を図るため、伝熱効率の高い直接接触熱交換方式と遠心分離方式を採用した、高熱密度の水和物スラリ製造が可能な低コストの蓄熱システムを実証・実用化することを目的としている。
具体的にはJFEエンジニアリング鶴見製作所2号館の冷房設備の一部として同システムを導入し、自動運転・制御方法の確立、システム機器の仕様標準化を図るとともに商用規模でのシステムの性能実証を行った。
はじめに、遠心分離機の分離性能試験を行った。分離性能は、小型テスト機と比べて5倍程度悪化した。オイル中のスラリ混入によりブライン/オイル熱交換器のオイル側差圧上昇をもたらし、連続製造時間の制約や回転動力の増加につながることから、遠心分離機の改良型の検討を行った。
水和物スラリ製造運転では、連続安定製造と水和物スラリの熱密度の評価を行った。約3時間の製造運転を行い、熱密度20Mcal/m3の高熱密度水和物スラリが製造可能であることを確認し、最終目標値である15Mcal/m3以上の製造を達成することができた。
一方、遠心分離機とオイルポンプ動力が想定よりも増加したことで、システムCOPは現状で約2.8となった。それに対しては、遠心分離機の改良型による動力低減、分離性能向上を図ることで、システムCOP 3.0以上となる可能性があることがわかった。
英文要約Title: Strategic Development of Energy Conservation Technology Project.
Research and Development of thermal energy storage system using Clatherate Hydrate Slurry of high heat density corresponding to electric power load leveling (FY2011) Final Report:
The energy consumption in the commercial buildings occupies approximately 20% of domestic energy consumption. In order to promote energy saving of air-conditioning at the commercial buildings, reduction of electric power demand, and electric power load leveling, the purpose of this study is to evaluate a thermal energy storage system using the clathrate hydrate slurry (CHS) which can generate CHS having high-heat density and adopt the direct contact heat exchanging system and the centrifugal separation system.
This system of the commercial scale was installed as an air-conditioner of the building in Tsurumi factory of JFE Engineering. Furthermore, standardization of system equipment, establishment of the automatic operation/control method, and the performance test of this system were performed.
First, the separation performance test of the centrifuge was conducted. As compared with the small testing machine, the separation performance got worse than about 5 times and it led to the increase in rotation power. Therefore, improvement of the centrifuge was considered.
Continuous operation of CHS generation was performed for about 3 hours. We evaluated the heat density of CHS by direct contact heat exchange using the test equipment. It was confirmed in the results the CHS of high heat density at 20 Mcal/m3 could be generated. This cleared the final objective value of 15 Mcal/m3 or higher.
On the other hand, the system COP was measured approximately 2.8 in the present condition, and a centrifuge and oil pump power increased it from assumption.
When applying the advanced type of a centrifuge, which improves power reduction and separation performance, it turned out that the system COP may become 3.0 or more.
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