게시 및 게시 날짜 : 2017/03/13

100 ° C 미만의 폐열을 활용할 수있는 소형 고성능 바카라 시스템을 개발했습니다

공장간에 저온 폐 열을 오프라인으로 운송하기위한 실용적 검증 테스트


Nedo, Takasago Thermal Industry Co, Ltd, Ishihara Sangyo Co, Ltd, Otsuka Ceramics Co, Ltd, Morimatsu Co, Ltd는 공동으로 열중 한 열열을 기반으로 한 열차를 기반으로 한 열열을 기반으로 한 대량 생산 된 바카라 기술을 설립했습니다 첨단 산업 과학 및 기술의 공동으로 Hino Motors Co, Ltd와 함께 휴대용 소형 바카라 시스템을 공동으로 개발하여 동일한 바카라 재료를 통합하여 기존 모델보다 바카라의 두 배 이상을 허용합니다

오늘부터, 우리는 Hino Motors Co, Ltd 공장 사이의 오프라인 열 수송의 실질적인 사용에 대한 검증 테스트를 시작했으며,이 검증 테스트에서 얻은 지식을 바탕으로 4 개의 회사는 냉각, 탈수 방지, 온수 공급, 건조 과정 등에 적용 할 수있는 열 이용 시스템으로 시장을 개발하는 것을 목표로 할 것입니다

트럭에 설치할 때 바카라 시스템의 모양 사진
그림 1 : 트럭에 설치할 때 바카라 시스템의 외관


1 개요

일본 산업 제품의 국제 경쟁력 향상과 지구 온난화와 같은 긴급한 문제를 해결하려면 산업 분야에서 상당한 에너지 절약이 필요합니다 에너지 절약 및 환경 문제에 대한 인식이 높아짐에 따라 다양한 공장은 고온 폐 열의 생성과 증기 사용을 촉진하고 있지만 현재 상황은 저온에서의 대부분의 폐열이 생성 된 위치에서 사용되는 것이 제한되어 있기 때문입니다 따라서, 산업 분야에서 상당한 에너지 절약을 달성하기 위해, 바카라 시스템의 개발은 이러한 저온 폐 열을 소스와 다른 시간과 공간에서 사용하기위한 열원으로 사용하기 위해 수행되고있다 구체적으로, 공장에서 생성 된 폐열 등은 바카라 재료에 저장되어 트레일러, 트럭 등에 의해 열 위치로 운반됩니다오프라인 열 전송 시스템※1등을 언급 할 수 있습니다 (그림 2)

오프라인 열 수송 시스템의 열 이용 이미지 (공장 사이)
그림 2 : 오프라인 열 수송 시스템의 열 이용 이미지 (공장 간)

기존의 열 수송 시스템에서, 고체-액체 상이 설탕의 융합 열을 이용하는 고체상 변화 물질 (이하PCM※2)는 바카라 재료로 사용되지만 문제는 바카라 밀도가 낮기 때문에 무게와 부피가 크고, 저장 및 소산 온도는 PCM의 위상 변화 온도 (융점)로 제한되며, 운송 중에 열원의 열 변수로 인해 부분적으로 변화가 발생한다는 것이 었습니다

따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 Takasago Thermal Industry Co, Ltd, Ishihara Sangyo Co, Ltd, Otsuka Ceramics Co, Ltd, Morimatsu Kogyo Co, Ltd는 NEDO 프로젝트를 수행하여 고성능 무 활동 흡수를 수행하고 저장소가 저장하는 재료를 발표하고 저장소를 발표 할 수 있습니다 80-120 ° C, 2008 년 국립 선진 산업 과학 기술 연구소에서 개발했습니다Huskray※3"를 기반으로합니다 우리는 바카라 밀도와 비용 절감을 더욱 증가시킬 수있는 개선 된 HUSCLEI를위한 대량 생산 기술 개발을 위해 노력하고 있으며 동일한 바카라 재료가 장착 된 바카라 시스템을 개발했습니다 또한, 바카라 재료를위한 대량 생산 및 제조 기술은 National Advanced Industrial Science and Technology의 공동 연구를 통해 수행되었으며 바카라 시스템은 Hino Motors Co, Ltd와 함께 수행되었습니다 (표 1) 이 바카라 시스템은 husclei에 물을 흡착/탈착하여 소실되고 바카라이 발생하므로 바카라 탱크가 건조하게 유지되면 잠복 열 손실이 발생하지 않습니다 또한,이 시스템은 위상 변화를 통해 바카라 또는 열 소산을 사용하지 않기 때문에, 열 이용 온도 범위는 PCM을 사용한 바카라 시스템에 비해 제한되지 않습니다

우리는 이제 기존의 husclee보다 높은 바카라 성능을 갖는 바카라 재료를위한 대량 생산 제조 기술을 설립했으며, 저렴한 비용으로 제조 될 수 있으며, 기존 열 수송 시스템보다 바카라 밀도 (500 kJ/L 이상)를 달성하는 휴대용 소형 바카라 시스템을 개발했습니다 (그림 1 및 표 2) 소형을 달성함으로써 중간 크기의 트럭으로 운송 할 수 있습니다 이 회사는 2017 년 3 월 13 일부터 23 일까지 시작될 예정이며,이 바카라 시스템을 사용하여 Nitta Plant (Ota City, Gunma Prefice)의 난방 및 건조 공정에서 HINO Motors Co, Ltd (도쿄 Hamura City, 도쿄 Hamura City)에서 생성 된 폐 열을 사용하기위한 오프라인 열 수송에 대한 실질적인 검증 테스트를 시작했습니다 이 테스트를 통해 실제 운영, 경제적 평가 및 에너지 절약 효과 중 바카라 및 열 이용 성능을 평가하고 저온 폐 열에 적응할 수있는 바카라 및 열 이용 기술을 확립합니다

향후, 우리는이 검증 테스트의 결과를 기반으로 시스템 시뮬레이션 모델을 개발하고 설계 및 제안 도구로 사용하고 냉각, 제습, 난방, 뜨거운 물 공급, 건조 공급 등에 적용 할 수있는 열 이용 시스템으로 시장을 개발할 것입니다

표 1 : 각 연구 및 개발 기관의 역할 부서
연구 및 개발 기관 연구 및 개발 항목 공동 연구원
Takasago 열 산업 바카라 시스템의 개발 및 평가 Hino Motors, AIST
Ishihara Sangyo 바카라 재료의 대량 생산 개발 (재료 조성의 최적화, 내구성 평가 등) AIST
오츠카 도자기 바카라 재료 개발 (과립을위한 제조 조건 설립) -
Morimatsu Kogyo 바카라 탱크 개발, 바카라 재료 충전 탱크 장치 개발 -

표 2 : 이번에 개발 된 개선 된 Huscle 공예품과 기존 재료 간의 성능 비교
이름 바카라 방법 바카라 온도 바카라 밀도 특정 중력 충전 속도(참고 3 열을 저장할 때
열 손실
KJ/L kg/l
개선 된 Huscley 수분 흡수 및 탈착 80~120 588(참고 2 1.04 50 not
소다 아세테이트 토양 액체 상 변화 (PCM) 58 157(주 1 1.30 50 사용 가능
Erythritol 토양 액체 상 변화 (PCM) 121 238(참고 1 1.40 50 사용 가능
Paraffin (C22H46) 토양-액체 위상 변화 (PCM) 44 122(참고 1 0.78 100

참고 1 : 잠복 바카라의 바카라 밀도 = 잠복 열 X 바카라 재질의 비중 (충전 속도/100)
참고 2 : 흡착 된 바카라의 바카라 밀도는 100 ° C 테스트 결과입니다 (바카라 온도와 같은 조건에 따라 다름)
참고 3 : 바카라 재료의 충전 탱크에서 바카라 재료의 부피 백분율


2 이번에는 결과

[1] 저비용 고성능 바카라 재료를위한 대량 생산 제조 기술 설립

Ishihara Sangyo Co, Ltd, Otsuka Ceramics Co, Ltd 및 바카라 커뮤니티는 기존의 Huskray를 기반으로 한 열 저장 재료 (개선 된 Huskray)를 공동으로 개발했으며, 이는 500kJ/L 또는 기타의 대량 제조 기술을 확립 할 수있는 저렴한 열 생산 밀도를 달성 할 수 있습니다 (3) 전통적인 huskrays는 우수한 수증기 흡착 및 탈착 (열 저장 및 소산) 성능을 가지고 있지만 합성 동안 180 ° C 이상의 고온 조건이 필요하며, 고온 합성 동안 압력을 견딜 수있는 특수 용기의 사용은 비용 증가에 요인이되었습니다 Ishihara Sangyo Co, Ltd는 100 ° C 미만에서 합성을 허용하는 비정질 알루미늄 실리케이트 (Huskray Precursor)를 기반으로 한 제조 공정을 확립했으며, 개선 된 huskray를위한 제조 기술을 구축하여 각 요소의 고르지 않은 분포를 줄이고 저열 저장 기간을 달성합니다 열 저장 재료를 100 ℃에서 재생 시켰을 때, 열 저장 밀도는 588kJ/L이었고, 기존의 HUSCLEI의 열 저장 밀도를 초과하는 성능을 갖는 것으로 확인되었다 또한, Ishihara Sangyo Co, Ltd는 대량 생산 합성 및 열 저장 재료의 과립 화 방법에서 제조 기술을 확장했으며 연간 1,000 톤 수준의 생산을 가능하게하는 대량 생산 제조 기술을 설립했습니다 (그림 4) 앞으로 우리는 개발 된 열 저장 재료의 도입을 준비 할 때 신뢰성을 확인할 것이며, 대량 생산 공정 및 제조 시스템을 고려하여 대량 생산 생산 중 1,000 엔/kg의 단가를 달성 할 것입니다

Huscley 모양 편집   대량 생산 제조 장비의 모양
그림 3 : 개선 된 husquecree의 외부   그림 4 : 대량 생산 제조 장비의 외부

[2] 바카라 시스템 개발

Takasago Thermal Industry Co, Ltd, Morimatsu Kogyo Co, Ltd, Hino Motors Co, Ltd 및 바카라 커뮤니티는 공동으로 열 저장소 (열 저장 장치)가 핵심으로 핵심 탱크 (열 저장 장치)를 공동으로 개발했습니다 이것은 열 저장 장치의 열 저장 및 소산 성능의 지표입니다물 흡착 및 탈착 속도※4YA열전달 속도※5바카라 및 방전 중에 건조하고 습한 공기의 공기량을 증가시켜 개선되지만 동시에압력 손실※6사이에는 상충 관계가 있습니다 그리고 작동 에너지가 증가합니다 이번에는 1KPA 이하의 압력 손실 및 바카라 장치 내의 공기 부피 분포를 포함하여 500kJ/L 이상의 바카라 밀도를 동시에 달성 할 수있는 충전 탱크 구조와 같은 사양을 확립했습니다 또한, 중간 크기의 트럭으로 운송 할 수 있도록 바카라 장치의 무게가 줄어들 었습니다

오프라인 열 수송 시스템의 테스트에서, 3 톤 하이브리드 트럭에 설치된 바카라 장치는 Hamura Factory의 페인팅 프로세스에서 배기 가스에서 배기 가스에서 복구 된 약 100 ° C에서 폐 열을 저장 한 다음 바카라 장치는 트럭을 사용하여 열원으로 사용되는 열원으로 사용되며 열선 공급원으로 사용됩니다 가공 된 온수 세탁기에 온수를 공급하고 수지 부품을 위해 원료의 펠렛 건조기에 건조 공기를 공급합니다 이 테스트는 온수 및 건조 공기 공급의 폐 열 이용 성능을 평가할뿐만 아니라 운영 데이터 (운송 시간당 운송 시간, 연료 소비 등) 및 에너지 절약 효과는 오프라인 열 수송 시스템의 경제를 평가하기위한 금액을 저장합니다

동시에 Takasago Thermal Technology Institute의 고정 시스템을 사용하여 냉수 및 온수 공급 시스템으로 운영 데이터가 얻어집니다 앞으로, 우리는 이러한 획득 한 데이터를 기반으로 시스템 시뮬레이션 모델을 개발하고 설치 사이트를위한 설계 도구 및 제안으로 사용할 것입니다

3 미래 계획

이번에 개발 된 바카라 시스템은 오프라인 열 수송 시스템 및 슬러지 및 폐기물 소각 공장 및 공장 폐기물과 같은 지방 정부의 광범위한 열 이용 시스템으로 시장으로 확장 될 수 있습니다 또한, 공장에서 생성 된 저온, 사용되지 않는 폐열 및 조제는 난방, 냉각, 온수, 제습, 건조, 온실 및 깨끗한 실외 공기 처리에 널리 사용될 수 있으므로 고정 시스템으로 배치 될 수 있습니다 Takasago Thermal Industry Co, Ltd는 2017 년 6 월까지 다양한 열용 목적지에서의 시스템 평가 및 운영 가능성을 포함한 시스템 평가를 수행 한 후 2017 년 6 월까지 냉각, 제습, 난방, 온수 공급, 건조 공급 등에 적용될 수있는 열 이용 시스템으로 시장을 개발하는 것을 목표로 할 것입니다



용어집

*1 오프라인 열 수송 시스템
이것은 열 생성 소스 및 열용 열원이 열용 목적지에 연결되고 물 및 증기 오프라인과 같은 열전달 열 배지에 연결되는 온라인 시스템이 아닌 트레일러 등을 통해 바카라 미디어를 오프라인으로 전송하는 시스템입니다 파이프 라인 파이프 라인 시스템과 비교할 때 인프라 유지 보수 비용은 저렴하고 그와 같은 사람은 지하에 매장 된 물체 등으로 제한되지 않습니다[참조로 돌아 가기]
*2 PCM (위상 변경 재료)
물 (얼음), 파라핀 등과 같은 두 단계 사이의 응고 및 용융으로 인한 잠열을 일반적으로 사용하는 바카라 재료[참조로 돌아 가기]
*3 HAS-CLAY
저렴한 산업 원료로부터 합성 된 비정질 알루미늄 실리케이트 (HAS) 및 저 결정도 점토 (Clay)로 만든 복합체로 만든 무기 수분 흡수 및 방출 물질[참조로 돌아 가기]
*4 수분 흡수 및 탈착 속도
바카라 및 배출 작업 중에 시간당 흡착 및 분리 될 수있는 물 중량 이 텍스트의 바카라 밀도는 바카라 용량 용량의 중요한 지표이지만, 흡착 및 탈착 속도는 바카라 시스템의 설계 및 작동에서 바카라 시간과 관련된 바카라 장치 성능의 중요한 지표입니다[참조로 돌아 가기]
*5 열전달 속도
이것은 온도 차이 당 영역 당 바카라 및 소산 용량이며, 바카라 재료에 충전 탱크 (바카라 장치)를 설계 할 때 중요한 값입니다 열 전달 계수 (열 전달 촉진)를 개선함으로써 바카라 장치는 성능 및 소형에서 향상 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*6 압력 손실
바카라 및 배출 중에 소비되는 에너지는 팬 전력이므로, 드라이 및 습한 공기가 열 이용 재료 충전 탱크를 통과 할 때 압력 손실을 줄이기 위해 설계하는 것이 중요합니다[참조로 돌아 가기]



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