災害対策拠点の分散化を支援する耐災害性の高い電源・通信システムの開発小課題 4.2) 自然エネルギー利用による効率的な非常電源の開発小課題研究組織 ①学内独立型太陽光発電システムの研究 ○電気システム工学科・教授荒井純一，名誉教授小林幹，講師市川紀充コアンダ風車，フラッタ発電の基礎的研究グローバルエンジニアリング学部・教授佐藤光太郎再生可能エネルギーによる分散型燃料電池発電システムの開発研究グローバルエンジニアリング学部・教授雑賀高都市型コジェネレーションシステムに関する研究機械工学科・教授大竹浩靖 ②学外サレジオ高専：米盛弘信，青山学院大学・教授：横田和彦，信州大学・教授：小泉安郎，小課題 4.2) 自然エネルギー利用による効率的な非常電源の開発太陽光パネル（荒井純一，小林幹，市川紀充，米盛弘信）コジェネレーション（大竹浩靖）燃料電池（雑賀高）マイクロガスタービン充電制御装置簡易風力発電機（佐藤光太郎）（荒井純一，小林幹，市川紀充,米盛弘信）インバータ 4.2) 自然エネルギー利用による効率的な非常電源の開発 4.1) 災害拠点の分散化を支援する通信システム通信システム独立型太陽光発電システム八王子キャンパス設置 9直列1並列 (1.71KW) 荒井純一,小林幹,市川紀充,米盛弘信給電能力 200W-16時間新宿キャンパス設置 UPS 相当無線通信機パソコン無線通信機パソコン状態監視情報データ早稲田キャンパス設置無線通信機は小UPS付，パソコンはノート型 UPS 相当無線通信機パソコン給電能力約500W-14時間給電能力 200W-16時間コアンダ風車，フラッタ発電の基礎的研究循環制御翼の基礎的研究佐藤光太郎，横田和彦 2010年度研究成果 6 AOA=0 AOA=5 AOA=10 AOA=15 AOA=20 AOA=25 5 Cl 4 3 風車の翼の循環をシートジェットで制御 2 本来の揚力 1 0 0 循環制御の応用例：マグナス風車 (http://www.mecaro.jp/introduction.html) 作動範囲の拡大 0.2 0.4 Cμ 0.6 Relation between lift coefficient momentum coefficient Cμ. 吹き出しスロット付平板翼周りの流れの可視化観察例 0.8 Cl 揚力は５倍以上シートジェット (AOA=15° Cμ=0.2 mm (b) AOA=15° Cμ=0.5 and mm 制御なし→失速 Flow visualization by smoke wire. 制御あり→再付着再生可能エネルギーによる分散型燃料電池発電システム Solar panel Utility power DC-AC inverter Water tank Electrolysis PEMFC Heat pump Compressor Electric power Hydrogen tank Tap water Gas or liquid Hot water tank Heat power 地震や停電などの災害における非常用分散型電源システムの開発      夜間に余る電力を有効活用する太陽光発電および深夜電力を用いる。固体高分子膜を利用した水電解による水素生成を行う。 CO2排出量の低減を行う。生成した水素を貯蔵することによって災害非常時に燃料電池で発電できる。雑賀高都市型コジェネレーションシステム都市型コジェネレーションシステムへ最先端の大規模発電システム Dittus-Boelter(single phase flow) ONB Bergles-Rohsenow FDB-Rohsenow(Csf=0.013) Heat flux qw W/m2 qCHF 105 東京電力川崎火力発電所 HPより抜粋 Tsub=20K u=3.0m/s steady flow oscillating table2Hz,130Gal 振動方向熱効率約５９％（53% HHV） 104 0 蒸気発生器（ボイラー）に注目し、 10 101 102 103 Wall superheat Tsat K 地震発生時の熱機器の熱的安全性を評価（8-158 振動台を利用）加振条件で冷却限界が上昇。 ∴ 熱的安全性を実験的に確認。 δmacro：蒸気茎厚さ振動による流入 Vibration 5.41x10 6 Steady flow 4.61x106 106 主流速度 Critical Heat Flux ratio qCHF % 10 7 大竹浩靖，小泉安郎振動方向 2Hz 4Hz 20Hz 2Hz 4Hz 2Hz 10 Vibration condition Vibration condition Vibration condition Vibration condition Vibration condition Liquid sublayer model 1.33m/s 1.33m/s 1.33m/s 3.00m/s 3.00m/s 3.00m/s 5 0 10-1 森ビル(株) HPより抜粋 100 六本木ヒルズ 101 Acceleration m/s2 加熱面振動下の冷却限界の実験事実（加熱面振動下条件で冷却限界が向上すること）を、熱流体モデル解析を通して、定性的に説明できた。公表論文・ Ohtake, H., Mazume, T. and Koizumi, Y., 6 ICONE19-44143, pp. 1-8, 2011. 小課題 4.2) 自然エネルギー利用による効率的な非常電源の開発１．特記事項・独立型太陽光発電システムでは2011年度設置に向けて文科省へ設備申請書を提出した。２．外部発表・高田，荒井「有効・無効電力指令で動作する家庭用太陽光発電用インバータの検討」 7-031,平成23年度電気学会全国大会・浜野，野原，雑賀「尿素エネルギーシステムにおけるアンモニア生成」，日本エネルギー学会関西支部第55 回研究発表会・Ohtake, H., Mazume, T. and Koizumi, Y., ICONE19-44143, pp. 1-8, 2011. ・Koichi Nishibe, Yuki Fujita, Kotaro Sato, Kazuhiko Yokota and Toru Koso, Study on the Flow Structure of the Synthetic Jet, Int. Conf. on Jets, Wakes and Separated Flows, CD-ROM, September 16-19, 2010 ・Koichi Nishibe, Kotaro Sato, Yoshinobu Tsujimoto and Haruo Yoshiki, Experimental and Numerical Study on the Control of Flow Instabilities Downstream of Radial Inlet Guide Vanes, Int. Conf. on Jets, Wakes and Separated Flows, CDROM, September 16-19, 2010 小課題 4.2) 自然エネルギー利用による効率的な非常電源の開発・紙谷祐樹，松原智哉，佐藤光太郎，横田和彦，循環制御翼開発のための基礎研究，日本機械学会九州支部第64期講演会，2011年3月・角田涼太，藤田祐樹，西部光一，佐藤光太郎，横田和彦，高曽徹，壁面近傍におけるシンセティックジェットの基本流動特性に関する研究，日本機械学会九州支部第64期講演会，2011年3月・西部光一，藤田祐樹，佐藤光太郎，横田和彦，高曽徹, 2次元シンセティックジェットの流動特性について, 日本機械学会年次大会（名古屋），2010年9月吉沢聖良，佐藤光太郎，西部光一，横田和彦，シンセティックジェットによる円柱周りの流動特性制御，日本混相流学会年会講演会2010（浜松）講演論文集，2010 年8月・松原智哉，佐藤光太郎，横田和彦，接線方向吹き出しスロットを有する鈍頭物体に働く流体力，日本混相流学会年会講演会2010（浜松）講演論文集，2010年8月３．他の課題との連携・小課題４．１災害拠点の分散化を支援する通信システム，とは常時必要事項を打ち合わせを実施。