NEDO与高砂热工株式会社、石原产业株式会社、大冢陶瓷株式会社、森松工业株式会社四家公司合作开发了由米乐m6官方网站开发的可利用100℃以下低温废热的蓄热材料“Hascray”。在此基础上，我们共同建立了更高性能蓄热材料的量产技术，并与日野汽车株式会社共同开发了一种便携式紧凑型蓄热系统，该系统采用相同的蓄热材料，可存储比传统类型多两倍的热量。
从今天开始，我们开始了日野汽车有限公司工厂之间离线热传输的实际验证测试。基于从该验证测试中获得的知识，四家公司的目标是将其作为可应用于冷却、除湿、加热、热水供应、干燥过程等的热利用系统推向市场。
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| 图1 储热系统安装在卡车上时的外观图 |
为了提高国内工业产品的国际竞争力，解决全球变暖等紧迫问题，工业领域需要大量节能。由于节能环保意识不断提高，各工厂都在推广利用高温余热发电和蒸汽，但目前的情况是100℃左右的低温余热由于在产生地利用有限，大部分被丢弃。因此，为了在工业领域实现显着的节能，人们正在开发储热系统，该储热系统利用这种低温废热作为在时间和空间上与热源不同的目的地的热源。具体而言，将工厂等产生的废热储存在蓄热材料中，并通过拖车、卡车等运输至热量利用场所。离线热传输系统※1（图2）。
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| 图2 离线热传输系统（工厂之间）的热量使用图像 |
在常规传热系统中，固-液相变材料（以下简称PCM※2)作为蓄热材料，但存在的问题是蓄热密度低，导致重量和体积较大，且价格昂贵。由于利用了PCM固液相变过程中的潜热，其蓄热和放热温度仅限于PCM的相变温度（熔点）。在运输过程中，蓄热罐释放的热量引起PCM部分相变，产生潜热。损失。
为了解决这些问题，高砂热工株式会社、石原产业株式会社、大冢陶瓷株式会社、森松工业株式会社四家公司开发了一种高性能无机吸湿放湿材料，该材料能够储存约 80 至 120 摄氏度的低温废热，该材料是由米乐m6官方网站于 2008 年开发的，作为NEDO项目。哈斯克雷※3”为基础，我们一直致力于开发改进HASClay的量产技术，以实现更高的蓄热密度和更低的成本，以及开发配备相同蓄热材料的蓄热系统。蓄热材料的量产技术是与产业技术综合研究所共同研究开发的，蓄热系统是与日野汽车株式会社共同研究开发的（表1）。该储热系统通过水在HASClay上的吸附/解吸反应来辐射和储存热量，因此如果储热罐保持干燥，则不会发生潜热损失。此外，由于它不采用通过相变来储存和释放热量的方法，因此与使用PCM的储热系统相比，它具有热量使用的温度范围不受限制的优点。
我们最近建立了储热材料的批量生产技术，其储热性能优于传统的HASClay，并且可以低成本制造，并且还开发了一种便携式紧凑型储热系统，其储热密度（超过500 kJ/L）是传统传热系统的两倍以上（图1，表2）。通过使其更加紧凑，可以用中型卡车运输。计划于 2017 年 3 月 13 日至 23 日，我们开始使用该蓄热系统进行离线热传输实际验证测试，该系统将日野汽车羽村工厂（东京都羽村市）产生的废热用于新田工厂（群马县大田市）的加热和干燥过程。通过本次试验，评估实际运行中的蓄热/散热性能、经济效益和节能效果，建立可应用于低温余热的蓄热/热利用技术。
未来，我们将根据本次验证测试的结果开发系统仿真模型，将其用作设计和提案工具，并旨在将其作为可应用于冷却、除湿、加热、热水供应、干燥过程等的热利用系统推向市场。
[1]建立低成本、高性能储热材料的量产技术
石原产业株式会社、大冢陶瓷株式会社和米乐m6官方网站共同开发了一种基于传统HASClay的蓄热材料（改进型HASClay），该材料价格低廉，可实现500 kJ/L以上的高蓄热密度，并建立了该蓄热材料的量产技术（图3）。传统的Hasclay具有优异的水蒸气吸附/解吸（蓄热和释放）性能，但合成时需要180℃以上的高温条件，并且使用能够承受高温合成时压力的特殊容器，这些都是增加成本的因素。这次，石原产业株式会社及其同事建立了一种基于非晶硅酸铝（Hasklay前体）的制造工艺，可以在低于100°C的温度下合成，同时，通过改进材料成分和优化造粒条件，减少了构成Hasklay的每种元素的不均匀分布，并建立了一种能够以低成本实现高蓄热密度的改进Hasklay的制造技术。当相同的蓄热材料在100℃下循环使用时，其蓄热密度为588kJ/L，超过了传统HASClay的蓄热密度524kJ/L。此外，石原产业株式会社还扩大了蓄热材料的量产合成和造粒方法的制造技术，建立了年产1000吨水平的量产技术（图4）。今后，我们将确认所开发的蓄热材料的可靠性，为上市做好准备，同时我们还将考虑量产工艺和制造系统，以实现量产时单价达到1000日元/kg。
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| 图3 改进型Huskray的外观 |
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图4 量产制造设备外观 |
[2]蓄热系统的开发
高砂热力工程株式会社、森松工业株式会社、日野汽车株式会社和米乐m6官方网站共同开发了一种以填充蓄热材料的罐为中心的便携式紧凑型蓄热系统（蓄热装置）。作为蓄热装置蓄热、放热性能的指标水吸附/解吸率※4是啊传热系数※5可以通过增加蓄热/散热过程中干/湿空气的体积来改善，但同时压力损失※6变大，运行能量也增加。此次，我们制定了充装罐结构等规格，可同时实现1kPa以下的压力损失和500kJ/L以上的蓄热密度，包括蓄热单元内的风量分布。此外，我们还减轻了储热装置的重量，使其可以用中型卡车运输。
在离线热传输系统验证测试中，安装在3吨混合动力卡车上的蓄热装置储存了羽村工厂喷漆过程中从废气除臭设备中回收的约100°C的废气废热。然后，蓄热装置通过卡车运输到另一个工厂，用作生产过程等的热源。在被选为热利用地点的新田工厂，废热将用作热源，为机械加工热水清洗机供应热水。以及用于树脂部件原材料的干燥空气颗粒干燥机。在本次测试中，我们不仅将评估热水供应和干燥空气供应方面的余热利用性能，还将积累运行数据（运输时间和单位运输距离的燃料消耗等）和节能效果数据，以作为离线热运输系统进行经济评估。
同时，我们还将使用高砂热工株式会社技术研究所内的固定系统获取冷/热水供应系统的运行数据。今后，我们将根据获得的数据开发系统仿真模型，并将其用作设计工具和安装现场的提案工具。
新开发的蓄热系统预计将作为离线热传输系统以及地方政府污泥和垃圾焚烧厂的余热、工厂余热等的广域热利用系统部署在市场上。此外，工厂和热电联产系统产生的低温未利用余热可用于多种用途，包括空调、热水供应、除湿、干燥、温室和洁净室室外空气处理，因此预计将部署为固定式蓄热系统。系统。高砂热力工程有限公司等将在 2017 年 6 月之前对该系统进行评估，包括各种热利用应用中的经济效率和可操作性，然后目标是将该系统作为可应用于冷却、除湿、加热、热水供应、干燥过程等的热利用系统推向市场。