電力を使わずに太陽熱を利用できるシステムを開発し、エコな加熱を各種産業に普及する
本研究で開発するループヒートパイプ式太陽熱利用システムによって、太陽熱を利用して施設園芸における温室ハウスの加温を実現し、ボイラーでの化石燃料使用量を削減する。本システムは電気、水道圧力を必要としないため、周囲のインフラを必要とせず過疎地などでも場所を選ばず設置できる。豪雪地における太陽熱を利用した融雪などにも適用可能である。
2023年度公募
seeds-4903 -
【東海】
ループヒートパイプによる太陽熱エネルギー利用
研究の成熟度
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TRL1
基本原理・
現象の確認基礎研究
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TRL2
原理・現象の
定式化基礎研究
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TRL3
実験による
概念実証応用研究
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TRL4
実験室での
技術検証応用研究
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TRL5
使用環境に
応じた技術検証実証
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TRL6
実環境での
技術検証実証
-
TRL7以上
実環境での
技術検証
※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度
VISIONビジョン
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VISION
ビジョン
どこでも容易に太陽熱を利用できるようにして、化石燃料消費を削減する
USE CASE
最終用途例
太陽熱を使った加熱を活用することにより、省エネ、カーボンニュートラルに貢献
USE CASE 01温室ハウスなど施設園芸での加温設備における省エネ、燃料削減に貢献
APPLICATION
太陽熱で室内加温を補助
温室ハウスに本システムを導入することにより、太陽熱（最大1,000W/m2程度）を利用して室内加温を補助することができます。
USE CASE 02豪雪地における太陽熱を利用したパッシブな融雪が実現可能
APPLICATION
電力が利用できない場所における太陽熱を利用した融雪
太陽熱で融雪することによって、例えば豪雪地に設置されているセンサー等が雪で埋没することを防ぐことができます。
STRENGTHS
強み
電力や水道圧力との接続を必要としない、新しい太陽熱利用システム
TECHNOLOGY
テクノロジー
集熱部である蒸発器内の熱流動現象の解明と予測
PRESENTATION
共同研究仮説
要素技術の開発などによって高性能化、低コスト化を行い、温室ハウス等で本システムの有効性を実証
共同研究仮説01
温室ハウスでの実証
温室ハウスで試験し、省エネルギー性を評価
実際の温室ハウスのサイズに合わせた本システムを開発し、実装し試験を行い燃料や電力消費の削減量を検証します。温室ハウスメーカーや太陽熱温水器メーカーなどを想定しています。
共同研究仮説02
太陽熱集熱器および多孔体の開発
本システムに適用できる太陽熱集熱器および多孔体の開発
本システムに適用できる真空管などの太陽熱集熱器（集熱塗膜、断熱構造、熱伝導構造）、蒸発器内に設置する比較的大きなサイズで低コストな多孔体（細孔径10μm程度）を素材メーカーなどと共同で開発し、本システムの高性能化や低コスト化に役立てます。
LABORATORY
研究設備
ラボスケールの太陽熱利用ループヒートパイプ
LABORATORY 01
ラボスケールの太陽熱利用ループヒートパイプ
太陽熱を電気ヒーターで模擬した実験室における本システム（集熱部は40cm×40cm）の動作実証に成功しております。
RESEARCHER
研究者
西川原 理仁
国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院工学研究科エネルギー理工学専攻 准教授
経歴
2013年1月 トゥールーズ流体力学研究所客員研究員
2013年4月 日本学術振興会特別研究員
2015年3月 名古屋大学大学院工学研究科後期課程修了 博士（工学）
2015年4月 豊橋技術科学大学大学院工学研究科 助教
2019年6月 ウースター工科大学客員研究員
2022年6月 名古屋大学高等研究院客員研究員
2024年4月 名古屋大学大学院工学研究科 准教授
受賞
2023年 George Grover Medal, International Heat Pipe Conference
2022年 日本ヒートパイプ協会賞若手研究奨励賞
2017年 日本機械学会奨励賞（研究）
- リサーチマップ
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専門領域
- 熱流体工学
- 先進熱エネルギー輸送
- ヒートパイプ
- 多孔体内二相流
- 宇宙熱制御工学
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共同研究の経験がある企業／業界
機械工学，宇宙工学
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主要な論文情報
本シーズに関連する論文
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本シーズ以外の論文
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関連シーズ
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