報告書番号

W93037

タイトル（和文）

流体熱源を利用した熱電発電システムの試設計

タイトル（英文）

PRELIMINARY DESIGN OF THERMOELECTRIC GENERATION SYSTEM USING FLUID HEAT SOURCES

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

２００℃級流体熱源へ熱電発電システムを適用した場合について概念設計を行った。（１）２００℃級流体熱源の一つとして，燃料電池の高温排熱２，０００ｋＷｔｈを対象として，現状の素子性能をもとに効率的に熱電発電を行うために積層構造の熱電発電器を考案した。この中の伝熱板内の長方形管の形状およびその中の流体の圧損を検討し，材料としてアルミ合金を用い，長方形管の内寸が１００×２０ｍｍとした場合には，伝熱板の大きさは１．５×１．５ｍ２程度にするとよいことがわかった。（２）高温側の流体の温度，流量と熱量が与えられているため，流量は低温側のみ可変である。上記の伝熱板を積層した発電器で，低温側流量を増加させれば，熱伝達率の向上および低温側出口温度低下による素子間温度差の増加により，出力密度を２ｋＷ／ｍ２程度が達成可能である。一方，低温側ポンプ動力を考慮すると正味の出力密度は最大で１．５ｋＷ／ｍ２程度となり

概要 （英文）

TO USE WASTE ENERGY EFFECTIVELY,THERMOELECTRIC GENERATION SYSTEMS HAVE HIGH POTENTIAL BECAUSE THE HEAT ENERGY IS CONVERTED INTO ELECTRICITY. TO DEVELOP A 50 TO 100-KW CLASS THERMOELECTRIC GENERATION SYSTEM,A CASE STUDY HAS BEEN CONDUCTED TO EVALUATE THE PERFORMANCE WITH A HEAT EXCHANGE CAPACITY OF 2000-KW TH. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: 1.THE HEAT-TRANSFER PLATE SIZE IS ABOUT 1.5 1.5 M ASSUMING THE SHAPE OF THE HEAT EXCHANGE PIPE AND THE PRESSURE DROP IN THE HEAT-TRANSFER PLATE BASED ON A THERMOELECTRIC GENERATOR STACK OF HEAT-TRANSFER PLATES ANS THERMOELECTRIC MODULES. 2.THE ELECTRIC GENERATION CAPACITY OF A GENERATOR 1.5 1.5 1.4 (H) M3 IS ABOUT 70 KW AND THE POWER DENSITY IS ABOUT 1.5-KW/M2 EXCLUDING THE PUMP POWER ON THE COLD-WATER SIDE.

報告者

キーワード