ヒートポンプ Heat Pump/Refrigeration
研究内容
ヒートポンプは、エアコンや冷蔵庫など身近な家電の原理です。スーパーやコンビニの冷凍冷蔵ショーケース、ビルの空調など、小型から大型までヒートポンプ機器の規模は幅広く、また、使われる温度帯も様々です。
近年、ヒートポンプに使われるフロンガスは温室効果ガスの一つであり、その漏洩による地球温暖化への影響が無視できないレベルになってきていることがわかりました。そのため、温室効果の高いフロンガスを生産・消費しないように規制が始まっています。現在は温室効果の極めて小さいフロンガスの開発も進んでおり、徐々に使われ始めています。
しかし家庭用エアコンでは、地球温暖化係数が677(二酸化炭素の677倍の温室効果を持つということ)の冷媒が主に使われていますし、家庭用よりも規模の大きい業務用エアコンでは、地球温暖化係数が2000に近い旧来の冷媒を使っている例が未だ多くあります。エアコンの冷媒を温室効果の小さいフロンガスと単純に入れ替えると、冷媒の物理的な性質に違いがあるため、大抵の場合はエアコンの性能が落ちてしまいます。エアコンの性能が落ちるということは、これまでと同様な冷房・暖房能力で使用すると消費電力が増えるということなので、発電に起因する二酸化炭素の排出を増加させる結果となります。
そこで本研究室は、温室効果の小さいフロンガスを使ったヒートポンプ機器の性能向上を目的に、冷媒の物理的性質がヒートポンプ性能に与える影響を実験によって解明することや、シミュレーションによって新たな冷媒を用いたヒートポンプの性能を予測することなどを実施しています。