本セミナーでは、排熱利用技術やバイオマス発電、太陽熱発電技術への応用が期待されるスターリングエンジンについて、基礎から解説し、最新の用途展開動向、技術展望まで、4名の専門家が徹底解説いたします。
熱源や燃料を選ばないスターリングエンジンが改めて注目され、バイオマス燃焼発電、太陽熱発電そして家庭用マイクロコジェネに利用され始めています。 本講座では、スターリングエンジンの動作原理から構造と特色、これまでに開発された各種実用エンジン並びにその用途開発事例について詳述する。
低温度差スターリングエンジンは、化石燃料を熱源とするスターリングエンジンではなく、地熱、温泉熱の自然エネルギーの回収また工場等からの廃熱を利用した動力供給源としての活用、さらには電力供給源としての活用を目指しているエンジンである。 低温度差スターリングエンジンの高熱源は比較的低い温度であるので、その熱効率は低くならざるを得ない。したがって従来のエンジンとは異なり、高効率を求めないことから、既存のエンジンとは競合しない領域で活用が期待できる。しかも無駄に捨てられている熱量から数%動力として回収することができれば、多量の熱量を排出している廃熱からは膨大な電力供給源となることが期待できる。 そこで低温度差スターリングエンジンを開発するための内部シール (ピストンリング) と外部シール (軸シール) の重要性について本セミナーにおいて論ずる。その結果から著者らが試作した数々のエンジンの紹介とその成功例および失敗例について説明する。
スターリングエンジンは、多様な熱源を利用できるといった優れた特徴を持つ外燃機関である。 本講では、次世代の省エネ機器として期待されている排熱利用スターリングエンジンを紹介する。 そして講師らが開発を進めてきたスターリングエンジンを用いた船舶用排熱回収システムについて解説するとともに、排熱回収システムの実用化に向けた技術課題について考察する。
国内の間伐材や林地残材などの木質バイオマスは、山間部などに広く分布しており、経済的に収集・輸送することが容易でないため、大規模発電には困難な地域も多い。このようなバイオマスを有効に利用するには、小規模に収集してオンサイトで高効率に電力に変換する技術が不可欠である。 そこで、外燃機関であるスターリングエンジンに着目し、木質バイオマスの燃焼熱を直接利用したシンプルで低コストな発電システムの開発を目指している。 セミナーでは、これまでスターリングエンジンを利用したバイオマス発電システムの開発研究において、採用した数十kW級スターリングエンジンの機器仕様や発電性能、耐久性評価などを解説する。また、バイオマス発電への取り組み状況を紹介すると共に、バイオマス発電システムの実証試験結果を報告しながら、現状の信頼性や経済性などを述べる。