NISTEP注目科学技術 - 2023_E395
概要
【除霜技術】空気を熱源としたヒートポンプ(HP)は、少ない消費電力で(どこでも手に入る)空気から熱を集め、消費電力の数倍の熱エネルギーとして利用する技術である。既に家庭のエアコン・冷蔵庫・給湯器・洗濯乾燥機・床暖房、オフィスビルや病院、ホテル等の空調・給湯に数多く利用されている。
一方、空気を熱源とするHPにおいて着霜現象は長年の課題となってきた。着霜は、蒸発器側の熱交換器フィンやチューブ上に霜が付着成長して詰まり、風が通り難くなる現象で、このままではHPを運転継続できず、除霜(デフロスト)が必要となる。また効率低減・出力低減・利用先限定(産業プロセスに使い難い)といった問題が生じる。
現在微細表面構造やフィンレスチューブの採用などで除霜問題を解決する研究が進んでいる。これらが実現すれば産業分野の燃焼熱源機器のHP化やEVのHP性能改善による航続距離拡大などを通じてカーボンニュートラル(CN)に大きく貢献する。
一方、空気を熱源とするHPにおいて着霜現象は長年の課題となってきた。着霜は、蒸発器側の熱交換器フィンやチューブ上に霜が付着成長して詰まり、風が通り難くなる現象で、このままではHPを運転継続できず、除霜(デフロスト)が必要となる。また効率低減・出力低減・利用先限定(産業プロセスに使い難い)といった問題が生じる。
現在微細表面構造やフィンレスチューブの採用などで除霜問題を解決する研究が進んでいる。これらが実現すれば産業分野の燃焼熱源機器のHP化やEVのHP性能改善による航続距離拡大などを通じてカーボンニュートラル(CN)に大きく貢献する。
キーワード
カーボンニュートラル / 環境科学技術 / エネルギー変換
ID | 2023_E395 |
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調査回 | 2023 |
注目/兆し | 注目 |
所属機関 | 企業 |
専門分野 | ものづくり |
専門度 | 高 |
実現時期 | 5年以降10年未満 |
分析データ 推定科研費審査区分(中区分) | 19 (流体工学、熱工学) |
分析データ クラスタ | 36 (熱・流体・波・運動エネルギー) |
研究段階
大学や企業の研究室で開発している段階
インパクト
【知の創出】燃焼熱源機器のオール電化(CN)実現
【社会面インパクト】燃焼熱源機器の電化と再エネ活用によりCNに寄与する(最終エネルギー消費量削減効果 2050年度:▲4,178万kL、温室効果ガス排出量削減効果 2050年度:▲25,079万t-CO2)
EV暖房運転時航続距離の大幅増に寄与する(EVに必要な冷暖房能力≒14畳用エアコン)
【経済面インパクト】
経済波及効果(直接効果※3+生産誘発効果)・2050年度:8.0兆円〔雇用創出 28.6万人〕
【社会面インパクト】燃焼熱源機器の電化と再エネ活用によりCNに寄与する(最終エネルギー消費量削減効果 2050年度:▲4,178万kL、温室効果ガス排出量削減効果 2050年度:▲25,079万t-CO2)
EV暖房運転時航続距離の大幅増に寄与する(EVに必要な冷暖房能力≒14畳用エアコン)
【経済面インパクト】
経済波及効果(直接効果※3+生産誘発効果)・2050年度:8.0兆円〔雇用創出 28.6万人〕
必要な要素
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