熱電発電・熱電変換技術の基礎とモジュール技術および応用

〜 熱電変換材料の種類と特徴、環境低負荷型材料による熱−電気変換発電モジュール技術、将来の熱電発電 〜

・環境低負荷型の熱電変換技術やモジュール化技術など効果的な変換技術・最新技術を学び応用するための講座

・エネルギー利用効率の改善に極めて重要な熱電発電技術を先取りし、効率的な製品開発に活かそう! 

講師の言葉

<第1部>
 化石燃料に強く依存した現在のエネルギーシステムにおいて、排熱の再資源化はエネルギー利用効率の改善に極めて重要な技術である。
300〜500℃の排熱を利用付加価値の高い電気エネルギーに変換する環境低負荷・生体適応型で、かつ、高変換効率(〜10%以上)が期待される次世代環境低負荷型熱電変換材料の開発に取り組んでいる。
 今後のモジュー ル実用化を前に、モジュール素材の特徴や、新モジュール構造、他の熱利用発電技術と熱電変換技術の組み合わせ、先導役の欧州、および米国での開発進捗と今後の可能性についても可能な限り情報を提供する。さらに、近年用途拡大しつつある、エネルギーハーベスティング用途の排熱発電センシングシステム動向についても解説する。

 

<第2部>
 深刻なエネルギー問題に直面している人類、その解決策の一つは身の回りにあふれる熱エネルギーを利用して発電することにある。希薄分散している熱エネルギーからの発電を可能にする技術として、ゼーベック効果を利用する熱電変換に注目が集まってきた。
 本セミナーでは熱電変換の原理、特徴などの基礎から、代表的な熱電材料の性能と計測技術、発電モジュールの開発と実用化に向けた実証試験の現状について説明する。最後には熱電発電の将来展望について講義する。

 

セミナー詳細

開催日時
  • 2018年06月20日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・材料、デバイスメーカー、研究開発者の方 ・焼却炉、工業炉、自動車など排熱を出す熱機関のメーカー及びユーザーの方 ・エネルギーハーベストに関連する電気・電子系企業、研究者の方 ・新エネルギーに興味をお持ちの企業、研究者の方 ・熱電発電での要素技術や排熱発電にご興味のある方(自動車用途、工業炉用途、熱交換器など) ・エネルギー、電力関連機器関係の企業の方
予備知識 ・電気、電子、固体化学、伝熱、エネルギー変換の基礎知識や新エネルギーについて基礎知識があると理解が深まります
修得知識 ・熱電発電や熱電変換技術の基礎 ・現在の無機系熱電発電技術の状況や将来展望 ・環境低負荷型材料による熱−電気変換発電モジュール技術 ・ハーベスティング向け中温度熱発電センシング電源技術
プログラム

<第1部>中温度熱電変換技術と排熱発電への最新応用技術

1.熱−電気変換について
  (1).熱-電気変換発電の原理:ゼーベック効果
  (2).熱-電気変換発電素子の構造
  (3).熱-電気変換発電用途の材料とその特徴
  (4).有害化危惧物質と環境低負荷性
  (5).実用化を指向できる熱電変換材料の種類と特徴

2.他の熱利用発電技術と熱電変換技術の組み合わせ
  (1).ガスタービン、スターリングエンジンとのシステム化の留意点
  (2).熱電変換技術との比較
  (3).最適な排熱発電構成は?

3.最近の研究開発動向
  (1).海外で本格化する環境低負荷型熱電発電材料・素子開発
  (2).欧州の最新動向と現状
  (3).アメリカの最新動向と現状
  (4).日本の最新動向と現状
  (5).材料・モジュール・熱源アプリケーション動向
  (6).環境低負荷な素材へのシフト動向
  (7).日本における排熱発電コンソーシアム

4.環境低負荷型材料による熱−電気変換発電モジュール
  (1).環境低負荷半導体材料
  (2).マグネシウム・シリサイドの特徴
  (3).マグネシウム・シリサイド熱電変換素子の特性
  (4).マグネシウム・シリサイド熱-電気変換発電モジュール
  (5).素子・モジュール性能
  (6).マンガン・シリサイドの特徴
  (7).マグネシウム・シリサイド熱電変換素子の特性
  (8).産業廃棄物シリコンを原料としたシリサイド熱電変換素子
  (9).排熱発電素子の従来構造と新型ユニレグ構造

5.ハーベスティング向け中温度熱発電センシング電源
  (1).ハーベスティング中温度域計測ニーズ
  (2).自動車ハーベスティング計測とそのねらい
  (3).工業系熱源でのハーベスティング計測とそのねらい
  (4).ハーベスティング用途の基本システム構造

6.モジュール化およびシステムインテグレーション要素技術
  (1).電極向け金属材料の種類と接合界面
  (2).熱源とモジュール間の熱接合材料および機構
  (3).熱変動を平滑化する熱緩衝機構
  (4).熱電発電に整合する熱交換器
  (5).熱電発電モジュールの出力電力特性に整合するパワーコンバーター

<第2部>熱電発電技術の基礎とモジュールの開発および応用例


1.熱電変換技術の基礎と概要
  (1).熱電発電への期待
    a.エネルギーと環境問題
    b.莫大な排熱
  (2).熱電発電のメカニズム
    a.ゼーベック効果
    b.ペルチェ効果
  (3).熱電発電のつよみ
    a.熱電発電の特徴 
    b.熱電発電性能指数
  (4).熱電変換の特性評価方法
    a.ゼーベック係数の評価方法
    b.電気抵抗率の評価方法
    c.熱伝導度の評価方法
  (5).熱電材料の特性と課題
    a.低温域材料(200℃以下)
    b.中温域材料(200〜500℃)
    c.高温域材料(500℃以上)

2.モジュールの構造および製造技術と実用化研究
  (1).モジュールの構造と課題
    a.モジュール構造
    b.モジュール比較
    c.実用化の課題 
  (2).モジュールの製造と評価
    a.接合技術
    b.発電評価
    c.耐久性評価
    d.カスケードとセグメントモジュール
  (3).応用例と実証試験
    a.冷却
    b.宇宙
    c.自動車
    d.産業
   

3.熱電発電の将来
  (1).熱電発電の現状
    a.発電コスト
    b.実用化に必要な性能
  (2).近い将来の熱電
    a.熱電特性の向上
    b.ナノテクと熱電材料
  (3).未来の熱電発電
    a.超高性能化へのアプローチ
    b.ロードマップ

 

キーワード 熱電変換 熱電発電 ゼーベック効果 ペルチェ効果 モジュール シリサイド熱電変換素子 パワーコンバーター
タグ エネルギーエネルギーマネジメントシステム熱交機器・熱電変換発電
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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