低熱源温度差発電に用いるプレート式熱交換器における蒸発現象の可視化

摘要

理想的な環境保全型社会を実現するには，再生可能エネルギーの高効率変換技術の確立や，新しい再生可能エネルギー源の開発に加え，低エネルギー型社会への転換が必須である．このような状況の中，エネルギー源の転換のために，これまで利用されてこなかった比較的低い熱源の温度差を利用して発電する低熱源温度差発電（LTEC）の導入が期待される．LTECの一つである海洋温度差発電（OTEC）では，高い伝熱性能かつコンパクトであるプレート式熱交換器が適用されている．プレート式熱交換器は、伝熱面が凹凸に加工されており，比較的低いレイノルズ数で乱流となり，管式熱交換器より伝熱性能は高くなるが，それに伴う圧力損失が懸念される． OTECでは，熱源である海水の圧力損失が大きい場合、必要な海水取水ポンプ動力が大きくなり，得られる正味出力は小さくなる．そのため，OTECで用いる熱交換器は，高い伝熱性能とともに低い圧力損失が求められる．