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排熱80℃→180℃に昇温、スゴい高温ヒートポンプが開発された

排熱80℃→180℃に昇温、スゴい高温ヒートポンプが開発された

高温ヒートポンプ。エネ効率はボイラの1.75倍になる(NEDO資料より)

前川製作所(東京都江東区、前川真社長)は、80度Cの排熱を回収して180度Cに昇温する高温ヒートポンプを開発した。80―100度Cの熱は工場で多く捨てられている。これを最高200度Cまで引き上げる。ボイラのじか炊きに比べて1・75倍のエネルギー効率になる見通し。自動車の塗装乾燥工程などに提案していく。

工場から発生する80度Cの温水から蒸発器で採熱する。冷媒を膨張弁で減圧して蒸発器に入れて温水の熱を吸収させる。これを4段のターボ圧縮機で高温高圧にして加熱器で熱媒油に熱を移す。熱媒油は80度Cから180度Cと、100度C昇温される。

1段目の圧縮機の入り口の温度は118・5度Cで0・34メガパスカル(メガは100万)。これを4段目の圧縮機の出口では184・8度Cで1・61メガパスカルまで昇圧する。高温になると圧縮機に潤滑油が使えなくなるため、磁気軸受を利用して非接触式の圧縮機を開発した。試験で圧縮機の安定稼働を確認した。

熱交換器は100度の温度差で15年分の熱疲労試験をクリアした。高温ヒートポンプとしてはCOP(成績係数)で3・5を達成する見通し。ボイラの1・75倍のエネルギー効率になる。180度Cの温度を利用した塗装乾燥ラインや噴霧乾燥機などの熱源に提案する。

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の事業で開発した。今後、実際の生産ラインで実証して長期信頼性や量産法を確立し、2025年度の発売を目指す。すでに食品や自動車、エンジニアリング会社などから引き合いが来ており、導入効果を示して社会実装を加速させる。

日刊工業新聞2023年3月6日

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