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doc_set 2007

電力を主要エネルギー源とした地域冷暖房においては、大型の電気式空調技術として、蒸気供給型ヒートポンプやハイブリッド型冷凍機等が挙げられ、地域冷暖房システムとして、都市排熱等の未利用熱を活用したヒートポンプを組み合わせることによって、更なる効率向上を目指している。産業・民生における空調システムや地域冷暖房システムには、夜間電力を活用した蓄熱技術にも重要であり、水や氷蓄熱の他、躯体蓄熱や化学蓄熱といった各種の蓄熱技術が開発されている。1電力利用技術(電動力・照明)におけるエネルギー利用効率の向上(図II−3−3参照) 産業・民生・家庭用に電力は、さまざまな形態で利用されているが、どの分野でも共通的に需要が多いものとして、電動力応用と照明があげられる。電動機(モータ)では、効率向上技術としてパワエレの活用による可変速技術が実用化されている。将来、SiCのような次世代パワエレデバイスの開発進展に伴い可変速技術にも適用され、より高効率、コンパクト化が期待される。次世代パワエレデバイスは、ダイオードがスイッチングデバイスより先に実用化されると考えられるため、まず、SiスイッチングデバイスとSiCダイオードを組み合わせたハイブリッド変換器が実用化されると考えられる。また、産業用等の大型電動機には、超電導技術を応用した超電導モーターが開発中であり、数十kW級から2020年頃にはMW級の実用化を目指している。高効率照明は、メタルハライドランプ等が実用化されているが、LED(LightEmittingDiode)や高輝度EL(ElectroLuminescence)の活用が検討されており、将来技術としてクラスター発光の活用も提案されている。2電力利用技術(空調・給湯他)におけるエネルギー利用効率の向上(図II−3−4参照) 産業・民生分野に用いられる電気空調は、遠心式圧縮機を用いるターボ冷凍機が多く採用されており、近年では、COP( CoefficientofPerformance)が6以上にまで達しているものもある。一般的に冷凍機は外気温度の低下に伴い、冷却水温低下、凝縮温度・ 圧力低下、圧縮機の圧縮比の低下となる。そこで、ターボ冷凍機を負荷変動に合わせて最適回転数制御すれば、通年での大幅な省エネルギーが期待できる。広範囲の回転数制御範囲にわたり高効率の運転を行うため、冷凍機駆動用モーターの電源にインバータを採用し周波数可変方式による回転数の最適制御を行うものがインバータターボ冷凍機であり、今後の技術開発によりCOP値10以上が期待されている。また、複数の方式を組み合せることで、エネルギー利用効率の向上を実現する様々なハイブリッド冷凍機も提案されている。例えば、以下のがある。1吸収式冷凍機とターボ式冷凍機の併用方式出口温度が高いほどCOPが高いターボ式冷凍機と低温域でCOPが温度にあまり依存しない低温吸収式冷凍機とを組み合わせて、ブライン出口温度−5℃の冷却システムを構築することでエネルギー利用効率を向上させる。