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2/16 排熱を有効利用するための熱交換・熱輸送路 設計解析 【基礎編】

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エネルギー・環境・機械  / 2022年12月08日 /  環境 エネルギー 産業機械機器
イベント名 排熱を有効利用するための熱交換・熱輸送路 設計解析 【基礎編】
開催期間 2023年02月16日(木)
10:00~17:00
※会社・自宅にいながら受講可能です※
会場名 ビデオ会議ツール「Zoom」を使ったライブ配信セミナー
会場の住所 オンライン
お申し込み期限日 2023年02月16日(木)10時
お申し込み受付人数 30  名様
お申し込み

排熱を有効利用するための熱交換・熱輸送路 設計解析
【基礎編】

 

~小電力(数w〜数百w)発電向け熱交換・熱導引機構の基礎~

 

受講可能な形式:【Live配信】のみ
 
 脱炭素社会の実現にはエネルギーを有効に使うことが必然となります。 私たちの身の回りには多くの熱エネルギーが利用されないままの状態となっており、これらの熱を再利用したり、上手く捨てることができる熱交換・熱輸送路設計技術は大変重要です。
 本セミナーでは、3名の経験豊富な講師に、伝熱と熱交換の基礎からヒートシンクの設計・解析、およびヒートパイプの基礎と応用例まで、小電力を中心とした未利用熱再利用の基礎技術である熱伝達・熱交換技術について解説いただきます。 。

  

 講師

 

第1部 伝熱・熱交換の基礎 (10:00~11:50)
富山県立大学 名誉教授 石塚 勝 氏

第2部 ヒートシンク型熱交換器 設計・解析の基礎知識 (13:00~14:50)
(株)アドバンスドナレッジ研究所 伝熱冷却研究室 技術顧問 大串 哲朗 氏

第3部 ヒートパイプの基礎と応用例(15:10~17:00)
The Heat Pipes 代表 望月 正孝 氏 

 

 セミナー講演内容

 

第1部 伝熱・熱交換の基礎


 排熱を有効利用するための熱交換・熱輸送路設計解析には伝熱と熱交換の基礎知識が不可欠である。しかし、その知識の範囲は広く、大学では伝熱だけでも半年の講義が必要で、熱交換も含めると習得に1年もかかるが、伝熱・熱交換は要点の知識を押さえれば応用が利く分野でもあるので、ここでは最小限の範囲に基礎となる要点を集めてわかりやすく紹介する。

1.伝熱の基礎
 1.1 熱伝導について
 1.2 対流について
 1.3 放射について
 1.4 身の回りの伝熱現象
 1.5 熱輸送
 1.6 無次元数の意味

2.熱抵抗とヒートシンク
 2.1 熱抵抗の概念
 2.2 冷媒の熱伝達率
 2.3 ヒートスプレッダーとヒートシンク
 2.4 空冷フィン付きヒートシンクの形態
 2.5 フィン付きヒートシンクの熱抵抗
 2.6 ファン性能曲線

3.交換器の基礎
 3.1 熱通過率の算出と応用
 3.2 熱通過に伴う流体の温度変化
 3.3 対数平均温度差の算出と応用

4.機器の熱設計の基礎
 4.1 必要ファン流量の算出
 4.2 最適ファンの選定
 4.3 圧力損失の例と利用例

5.質疑応答

<受講によって得られる知識・ノウハウ>
 ・伝熱の基礎と機器の熱設計への応用
 ・ファンの選定方法の把握
 ・熱交換の基礎計算と応用
 ・機器の熱設計の計算法
 ・ファンの性能の把握
 ・流体抵抗の把握と応用


 

第2部 ヒートシンク型熱交換器 設計・解析の基礎知識


 排熱から電力を有効に取り出すためには排熱・吸熱源と熱電モジュール間の熱交換量を大きくすることが必要であり、その有効な手段にヒートシンクが用いられる。そのためヒートシンクの熱交換(放熱)能力を大きくすることは重要である。
 本セミナーでは、1.ヒートシンクを用いた熱電システム熱設計の基礎となる考え方、2.ヒートシンクの熱交換(放熱)能力計算法、 3.表計算ソフトであるEXCELを用いた熱回路網法によるヒートシンク利用熱電システムの熱設計法について、解説する。
 特に1.熱電システム熱設計の基礎においては、各種ヒートシンクの種類と特長、使用上の注意点を説明する。また、2.ヒートシンクの熱交換(放熱)能力計算法においてはヒートシンクの熱交換能力を左右する各部の熱抵抗計算法を中心に述べる。さらに 3.EXCELを用いた熱回路網法によるヒートシンク熱電システムの熱設計法では熱回路網法を利用した簡便な熱モデルによる熱電システムの熱設計例について紹介する。

1.ヒートシンク熱設計の基礎
 1.1 ヒートシンクの構成と使用目的
 1.2 ヒートシンクの種類
 1.3 ヒートシンク使用上の注意

2. ヒートシンクの熱交換能力計算法
 2.1 フィン部の熱伝達率と熱抵抗
 2.2 フィンベース部の拡がり熱抵抗
 2.3 フィンベースと流体入口間熱抵抗
 2.4 ヒートシンク全熱抵抗
 2.5 ヒートシンクの圧力損失と流量計算法

3.EXCELによるヒートシンク利用熱電モジュールの熱設計
 3.1 熱回路網法による熱モデル
 3.2 各部温度の計算式
 3.3 モジュール発電能力計算式

4.質疑応答

<受講によって得られる知識・ノウハウ>

 ・ヒートシンクの熱設計を行うための基礎知識
 ・ヒートシンクの放熱・熱交換性能の熱設計法
 ・EXCELを用いた熱回路網法によるヒートシンク熱電システムの熱設計法


 

第3部 ヒートパイプの基礎と応用例


 ヒートパイプは駆動部の無いパッシブな伝熱素子であり、ノートブックPCをはじめとするコンピュータのCPUやGPUの冷却に使われている。ヒートパイプ式排熱回収熱交換機、融雪システム、家庭用品への応用等様々の事例について紹介する。
 また、近年では、厚さ0.4mmという超薄型ヒートパイプが登場し、スマートホーンの冷却に大量に使われている。 また、電気自動車(EV)の普及は目覚ましく、電子化は急速に実用化が進みつつある。特にLEDヘッドランプ、LEDバックライト、電子制御装置(ECU)、駆動用モータ、電流制御用IGBT、リチウムイオン電池の冷却技術について最新技術を解説する。

1.ヒートパイプの基礎

2.各種ヒートパイプの種類と特徴

  ヒートパイプ、サーモサイホン、ループヒートパイプ、自励振動型ヒートパイプ、マイクロヒートパイプ、
  ベーパチャンバ、高温用ヒートパイプ、低温用ヒートパイプ、長尺ヒートパイプ

3.電子機器、コンピュータへの応用
 3.1 ノートブックPC、デスクトップPC
 3.2 サーバー
 3.3 スマートホーン、タブレットPC
 3.4 IGBT等電力素子冷却

4.電気自動車への応用
 4.1 LEDヘッドランプ
 4.2 電子機器
 4.3 リチウムイオン電池
 4.4 インバータ
 4.5 モータ

5.その他の応用例
  ヒートパイプ式排熱回収熱交換機、融雪システム、家庭用品への応用、廃熱発電への応用等

6.今後の展望

7.質疑応答


<受講によって得られる知識・ノウハウ>
 ・ヒートパイプの基礎、設計方法、製造方法
 ・ヒートパイプの応用例(電子機器、熱交換機、自然熱利用、電気自動車等)
 ・ヒートパイプシステムの熱設計手法 

 

排熱発電コンソーシアム 開催協力:サイエンス&テクノロジー(株)
本セミナーの受講者様の情報は、
排熱発電コンソーシアムとサイエンス&テクノロジー(株)で共有させて頂きます。
予めご了承ください 

 

※詳細・お申込みは上記

「お申し込みはこちらから」(遷移先WEBサイト)よりご確認ください。

 

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