栄養と食品科学ジャーナル
オープンアクセス

概要

太陽熱エネルギー用途に使用される熱伝達流体の最近の開発

ウミッシュ・スリヴァストヴァ、RK・マルホトラ、SC・カウシク

太陽熱コレクターは、代替エネルギーを生成するために太陽放射を利用する主要な方法として浮上しています。熱伝達流体 (HTF) は、太陽熱エネルギーコレクターによって収集された太陽熱を伝達および利用するために使用されています。太陽熱コレクターは、一般的に低温コレクター、中温コレクター、および高温コレクターに分類されます。低温ソーラーコレクターは、熱伝達流体として相変化冷媒と水を使用します。特定の地理的場所での水質の悪化と高い凝固点がその適合性を妨げているため、水グリコール混合物や水ベースのナノ流体の使用が低温ソーラーコレクターの用途で勢いを増しています。プロパン、ペンタン、ブタンなどの炭化水素も、多くの場合冷媒として使用されます。中温ソーラーコレクターで使用される HTF には、水、水グリコール混合物 (新興の「グリーングリコール」、つまりトリメチレングリコール)、および芳香族油、ナフテン油、パラフィン油などのさまざまな組成の天然炭化水素油の全範囲が含まれます (動作温度の上昇順)。場合によっては、半合成熱伝達油も使用されていると報告されています。高温ソーラーコレクター用の HTF は優先度の高い分野であり、世界中で広範な調査と開発が行われています。このカテゴリでは、直接蒸気発生における水、空気、合成炭化水素油、ナノ流体組成物、溶融塩、溶融金属、固体シリコンカーバイド粒子の高密度懸濁液など、広範囲の分子が調査および使用されています。これらのうち、合成炭化水素油は、高温ソーラーコレクター用途の大部分で選択される流体として使用されていますが、他の HTF は、利点を最大化し、欠点を最小化するために、さまざまなレベルの実験的成熟度と商業的実現可能性で使用されています。本論文では、太陽熱エネルギーを利用するための熱伝達流体の分野で行われている最近の開発についてレビューします。