3/14 蓄熱蓄冷および熱エネルギー搬送技術の基礎と 最新の研究開発動向

 岡山大学 名誉教授 稲葉 英男 氏【詳細紹介】

 　脱炭素化社会の実現に向けて、我が国は2030年の温室効果ガス削減目標を2013年比46％削減そして2050年までに温暖化ガス排出ゼロを国際公約に掲げている。その削減に対して省エネルギー技術や関連製品開発が重要な役割を果たす。蓄熱関連技術は、環境親和型の省エネルギー技術に位置付けられており、蓄熱蓄冷材料やシステム化研究開発そして関連製品流通に対する期待は大きい現状にある。

　具体的には、最近のネット・ゼロ・エネルギー建物や省エネルギー機器そして環境対応自動車などの普及による温熱冷熱エネルギー需要の急増そして多様なエネルギー供給源の最適化に向けての調整、さらに化石燃料利用による環境問題などを勘案した省エネルギーの立場から、蓄熱蓄冷技術の研究開発と関連製品の流通は重要な役割を果たす。

　特に、我が国の民生部門、業務部門や産業部門の最終エネルギー消費に対する熱エネルギー消費割合は５割以上を占めており、創エネルギーそして蓄エネルギーを主体とするエネルギーマネジメントシステムの推進が重要な課題となっている。また、改正建築物省エネルギー-法が施行されて、具体的なネット・ゼロ・エネルギー・ビル（ZEB）や住宅（ZEH）の構築に欠かせない蓄熱蓄冷技術や排熱回収技術に対しても新たな展開が期待されている。一方、運輸部門においても、調温調湿などの車内環境の快適性の確保を基本として、環境規制や経済性を勘案した上で、その変動性を有する排熱（エンジン冷却熱、排ガス熱）や電気自動車のバッテリーなどのパワートレイン排熱を活用した蓄熱技術の展開が重要視されている現状にある。

 １．最近の熱エネルギー活用に対する蓄熱蓄冷技術の社会的動向
　蓄熱蓄冷そして熱エネルギー搬送技術に対する社会的要請について解説する。

　1.1 地球環境保全と熱エネルギー需給緩和に向けての蓄熱蓄冷技術の社会的要請と現状
　1.2 建築物や自動車そして各種産業における熱エネルギー貯蔵や輸送技術の社会的認知と展開

２．蓄熱蓄冷技術の基礎
　熱エネルギーマネジメント技術で重要な蓄熱蓄冷技術の基本的特性など解説する。

　2.1 熱マネジメント技術としての蓄熱蓄冷技術
　2.2 蓄熱蓄冷システムの展開
　2.3 蓄熱蓄冷システムのコストと経済性
　2.4 蓄熱蓄冷技術開発の計画フロー
　2.5 蓄熱蓄冷技術に要求される機能特性
　2.6 蓄熱蓄冷材料として具備しなければならない特徴

３．蓄熱材料の分類と蓄熱システム
　各種蓄熱・蓄冷材料やシステム化技術の紹介からその新展開に言及する。

　3.1 蓄熱蓄冷材料の種類と分類
　3.2 蓄熱蓄冷技術と伝熱機構
　3.3 顕熱蓄熱材と顕熱蓄熱システムの特徴とその新展開
　3.4 潜熱蓄熱材と潜熱蓄熱システムの特徴とその新展開
　3.5 化学蓄熱材と化学蓄熱システムの特徴とその新展開
　3.6 自動車（内燃機関自動車・電気自動車）関連の蓄熱蓄冷システム特徴とその新展開

４．熱エネルギー搬送技術と機能性熱流体
　熱エネルギーの距離的空間的課題を克服する手段としてのオンライン熱搬送やオフライン熱搬送に関する基礎と応用に関する様々な技術を解説する。

　4.1 二次冷媒としての機能性熱流体の基礎
　4.2 熱エネルギー搬送エネルギーの低減技術
　4.3 製氷法と氷スラリーの蓄冷と冷熱搬送技術
　4.4 潜熱マイクロカプセルとマイクロエマルションの熱搬送技術
　4.5 オフラインやオンラインによる温熱や冷熱搬送技術

５．今後の蓄熱蓄冷システム研究開発と方向性
　蓄熱蓄冷技術や熱エネルギー搬送技術の利用範囲の拡張に向けての最新研究開発動向そして先駆的蓄熱蓄冷技術の基礎となる新たな蓄熱蓄冷材料研究開発について解説する。

　5.1 顕潜熱分離型空調システムや放射空調システムへの蓄熱蓄冷技術の研究開発動向と展開
　5.2 最近の先駆的蓄熱技術の研究開発動向と展開
　　（各種熱量効果利用蓄熱材、固体-固体結晶転移蓄熱、柔粘性結晶化蓄熱、光熱変換蓄熱、吸着型蓄熱・搬送など）

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