潜熱蓄熱・化学蓄熱・潜熱輸送の最前線―未利用熱利用に向けたサーマルギャップソリューション―

Novel Techniques of Latent Heat Thermal Storage, Chemical Thermal Storage and Latent Heat Transportation―Thermal Gap Solution Technology for the Utilization of Unused Thermal Energy

【第Ⅰ編　基礎理論】
第1章　概論
1　未利用熱
2　潜熱蓄熱
3　化学蓄熱
4　潜熱輸送

第2章　潜熱蓄熱の基礎
1　潜熱と顕熱
2　潜熱蓄熱材料
3　過冷却
4　伝熱特性
5　相分離
6　まとめ

第3章　化学蓄熱の基礎論
1　化学蓄熱の必要性
2　化学蓄熱の原理と構成
3　回分型
3.1　反応系の条件と選択
3.2　化学蓄熱材料の開発事例
4　循環型
5　まとめ

第4章　潜熱輸送の基礎
1　潜熱輸送とは
2　潜熱輸送材料
3　結晶成長と凝集
4　流動特性
5　伝熱特性

【第Ⅱ編　潜熱蓄熱】
第1章　包接型水和物
1　はじめに
2　相図(状態図)
3　比熱・潜熱
4　結晶構造
5　核生成・結晶成長
6　ガス種分離などへの応用

第2章　生体脂質の相変化
1　はじめに
2　皮膚組織の生体脂質
3　皮膚組織の構造
4　生体脂質の構造変化の測定方法
4.1　示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry:DSC)
4.2　比熱容量測定
5　細胞間脂質の相変化
5.1　細胞間脂質の融解
5.2　体温近傍での細胞間脂質、皮下脂肪の相変化
6　おわりに

第3章　高温熱源回収に向けた金属/合金系潜熱蓄熱材料の開発
1　はじめに
2　金属/合金PCMの概説
2.1　金属/合金PCMの種類
2.2　金属/合金PCMの特徴と利点
2.3　合金PCMにおける問題点
3　金属/合金系PCMの材料開発事例(Al-Si合金を例として)
3.1　Al-Si合金系PCMに適したセラミックス材料の探索
3.2　Al-Si合金系PCMのカプセル化
3.2.1　カプセル化の意義
3.2.2　マクロカプセル化の事例
3.2.3　マイクロカプセル化の事例
4　おわりに

第4章　過冷却解消
1　過冷却とは
1.1　均質核生成と不均質核生成
1.2　電解水の例
1.3　酢酸ナトリウム3水和物の例
2　解消確率の話
2.1　定義
2.2　凝固確率の算出方法
2.3　凝固開始予測方法
3　能動制御の話
3.1　電場
3.2　固体の衝突、摩擦
3.3　衝撃
3.4　超音波
3.5　膜付きカプセル

第5章　金属繊維材を用いた蓄放熱促進技術
1　はじめに
2　潜熱蓄熱材料の熱伝導率促進
3　金属繊維材
4　金属繊維材混合が潜熱蓄熱材料の熱物性値に与える影響
4.1　熱伝導率
4.2　その他の熱物性
5　金属繊維材混合による潜熱蓄熱材料の蓄放熱促進
5.1　放熱(凝固)特性
5.2　蓄熱(融解)特性
6　まとめ

第6章　微細領域の相変化
1　諸言
2　エリスリトールとメソポーラスシリカ
3　ナノ細孔内部におけるエリスリトールの相変化過程
4　ナノ細孔内部におけるエリスリトールの相変化と熱履歴
5　結言

第7章　建築材における蓄熱技術
1　はじめに
2　住宅における潜熱蓄熱利用技術の紹介
2.1　潜熱蓄熱空調システム
2.2　戸建住宅の太陽熱潜熱蓄熱給湯暖房システム
2.3　集合住宅の太陽熱潜熱蓄熱暖房システム
3　まとめ

【第Ⅲ編　化学蓄熱】
第1章　無機水和物系反応材料
1　はじめに
2　低温化学蓄熱用反応系の探索
3　LiOH/LiOH・H2O系の化学蓄熱・ヒートポンプ特性
4　LiOH/LiOH・H2O系化学蓄熱の実現に向けた課題と課題解決に向けた取り組み
5　LiOHとMPCの複合化によるLiOHの水和速度の向上
5.1　LiOH・MPC複合材料の調製および水和特性評価
5.2　LiOH・MPC複合材料の水和速度の向上効果
6　おわりに

第2章　塩化カルシウム系反応材
1　はじめに
2　反応系と熱力学特性、作動サイクル
3　多孔性粒子層の構造と熱物性値の変化
4　体積と空隙率
5　熱容量
6　熱伝導度
6.1　有効熱伝導度と気相条件
6.2　反応気体の付加・脱離による有効熱伝導度の変化
7　塩化カルシウム/水系の反応特性
8　作動特性
9　おわりに

第3章　水酸化マグネシウム系材料
1　緒言
2　化学蓄熱の作動原理
3　化学蓄熱材の化学修飾
4　蓄熱密度の比較と今後の開発課題

第4章　カルシウム系ケミカルヒートポンプによる熱リサイクルシステム開発
1　はじめに
2　化学蓄熱技術
3　ケミカルヒートポンプ技術
3.1　熱機関とヒートポンプ
3.2　ケミカルヒートポンプの操作例
4　各種ケミカルヒートポンプシステムの開発状況
4.1　ケミカルヒートポンプ用反応材料
4.2　100℃レベル熱源駆動‐冷・温熱生成:硫酸カルシウム系ケミカルヒートポンプシステム
4.2.1　冷凍車両用エンジン廃熱蓄熱型冷熱生成ケミカルヒートポンプシステム
4.2.2　地域エネルギーリサイクル有効利用ケミカルヒートポンプコンテナシステム
4.2.3　小型電子デバイスの自己排熱駆動冷却システム
4.3　400℃レベル熱源駆動‐冷・温熱生成:酸化カルシウム系ケミカルヒートポンプシステム
4.3.1　工場排熱リサイクル型ケミカルヒートポンプドライヤーシステム
4.3.2　自動車廃熱再生利用ケミカルヒートポンプシステム
5　おわりに

第5章　化学蓄熱の伝熱促進
1　はじめに
2　化学蓄熱材料の高熱伝導度化
3　高熱伝導度化材料を用いた化学蓄熱充填層試験
4　まとめ

第6章　ハロゲン化アルカリ金属系蓄熱剤を用いる長期蓄放熱サイクル
1　はじめに
2　臭化カルシウム(CaBr2)水和反応を用いる化学蓄
3　塩化カルシウム(CaCl2)水和反応を用いる化学蓄熱
4　おわりに

【第Ⅳ編　潜熱輸送】
第1章　流動性のある潜熱蓄冷材
1　はじめに
2　相平衡状態図(融点図)
3　固液共存相における結晶成長
4　流動性のある潜熱蓄冷材
5　おわりに

第2章　Ⅰ型不凍タンパク質とそれを基にした不凍ポリペプチドの利用
1　はじめに
2　溶質の添加
3　不凍タンパク質
4　Ⅰ型不凍タンパク質
5　一方向凝固
6　氷スラリー流
7　不凍ポリペプチド
8　短時間予熱効果
9　おわりに

第3章　不凍タンパク質の代替物質
1　不凍タンパク質の氷スラリーへの応用技術
2　不凍タンパク質の代替物質
2.1　ポリビニルアルコール
2.2　ブロック共重合体
2.3　その他の高分子
2.4　ポリペプチド、タンパク質
2.5　糖類
2.6　酢酸ジルコニウム
2.7　界面活性剤
3　おわりに

第4章　TBAB水和物スラリー
1　TBAB水和物
2　TBAB水和物の特徴
3　TBAB水和物スラリーの生成特性
4　TBAB水和物スラリーの流動特性と熱伝達特性
5　まとめ

第5章　無機水和物スラリー
1　はじめに
2　無機水和物スラリー
3　リン酸水素2ナトリウム12水和物スラリー
4　アンモニウムミョウバンスラリー
5　流動と伝熱
6　抵抗低減技術
7　まとめ

第6章　エマルション蓄熱の現状と可能性
1　はじめに
2　エマルションの種類
3　ナノエマルションの生成方法と安定性
3.1　生成方法
3.2　安定性
4　ナノエマルションの諸特性
4.1　ナノエマルションの平均粒径
4.2　密度
4.3　粘度
4.4　熱伝導率
4.5　ナノエマルションの相変化特性

第7章　D相乳化法により生成された相変化エマルションの諸特性
1　はじめに
2　D相乳化法による相変化エマルションの生成方法
3　相変化エマルションの粒径分布
4　長期分散安定性および繰り返し使用に対する耐久性試験
4.1　目視による長期分散安定性の評価
4.2　DSC曲線
4.3　供試エマルションの粘性係数
5　まとめ

第8章　マイクロカプセルスラリーの流動・熱伝達特性
1　マイクロカプセルスラリー概説
2　マイクロカプセルスラリーの熱物性
3　マイクロカプセルスラリーの圧力損失
4　直管内流動時の熱伝達挙動
5　搬送動力と熱交換量の関係
6　曲管内流動時の熱伝達挙動
7　まとめ

第9章　潜熱輸送スラリーの凝集沈降抑制技術
1　はじめに
2　低温系スラリーの流動特性、および、凝集抑制技術
3　高温系スラリーの流動特性、および、凝集抑制技術に関する現状
4　アンモニウムミョウバン水和物スラリー、および、物性
5　アンモニウムミョウバン水和物スラリー中での粒子の沈降防止技術
6　アンモニウムミョウバン水和物の結晶成長
7　まとめ

第10章　固体冷媒による冷凍・ヒートポンプ技術
1　固体冷媒による熱量効果
2　固体冷媒によるエントロピー制御のメカニズム
3　固体冷媒のエントロピー変化
3.1　磁気熱量効果
3.2　電気熱量効果
3.3　弾性熱量効果
3.4　断熱温度変化の見積もり
4　固体冷媒材料の種類
5　固体冷媒冷凍・ヒートポンプの能力と成績係数
6　まとめ

第11章　輻射冷暖房への応用
1　序論
2　人体の輻射による放熱量
3　生活に関わる輻射輸送
4　輻射冷暖房システムの概要
5　放射パネルの高性能化
5.1　放射パネル表面の材質
5.2　放射パネルにおける潜熱輸送スラリーの利用
6　躯体蓄熱の発展に向けた潜熱輸送技術の応用
7　まとめ