Aug 25, 2013

E-Catが手に入ったとしてどう使うか

E-Cat 予想仕様
これまでの情報から初期の製品仕様を予想(補足)
大きさ 直径10cm長さ30cmの円筒形(小型版)
重量3kg
入力 1[kW]
出力 30[kW](40馬力相当)の高熱(Max 1000度)
出力変動はほぼ無しの一定、常時最大値となる(補足)
COP(出力/入力比) 30以上
燃料 水素ガス+ニッケルナノバウダー(100[g])
連続燃焼期間 一年
起動時間 3分以内(ただし、最高温度到達は10分)
停止時間 3分以内(ただし、装置温度は高いまま)


E-Catが発売されたとして、
家庭・オフィス・工場で、自動車、船、飛行機、宇宙船で
どのよう使ったらいいのか。
最新コジェネレーション技術を駆使することになりそうです。
つまり、ここからが、日本のメーカーの出番です。

暖房用熱源として 熱交換器(=放熱版)で空気を直接加熱

温水用熱源として 熱交換器(=放熱版)で水を直接加熱

調理用熱源として = ヒートパイプ利用で調理器具まで熱輸送、あるいは電気によるIH利用

冷房用熱源 = ガス冷房機の転用で実現、冷熱はヒートパイプで輸送、あるいは電気エアコン利用。

発電 = 熱交換器(=放熱版)とタービンによる発電、
電気はバッテリ(蓄電池)・キャパシタに一旦蓄積
 (この電力の一部は、E-Catの入力へ回す)

熱から電気への変換効率は、30%と想定すると、
熱出力30[kW]では、電気出力10[kW]となり、
乗用車タイプの自動車には力不足、
自動車用E-Catは、熱出力100[kW]以上必要です。(補足)

ちなみに、トヨタの2.5l V6エンジン 4GR-FSE は、
高速道路100km前後の巡航速度の回転数域 2000rpmで
50kWの動力出力です。(補足)

動力源 = 発電した電気をバッテリ・キャパシタ経由でモーターへ

もし、自動車で利用するとなると、E-Catは常時発電(常時MAX出力)となり、
バッテリ・キャパシタに一旦蓄積、
走行力はバッテリ・キャパシタからモーターへの経路のみとなります。
バッテリ・キャパシタは、走行時の加速用のバッファです。

[E-Cat] ==> [タービン発電機] ==> [バッテリ・キャパシタ] ==> [モーター]  (補足)

E-Catの起動が遅いため(補足)
起動直後の3分間は、バッテリのエネルギーのみで走行となるはずです。

E-Catは、一年間燃料を入れる必要がなく(補足)燃費が安いので、
運動エネルギー回生プレーキは廃止されるでしょう。

また、車は、駐車時=深夜に、
家庭での据え置き型バッテリへの充電を担うことになるでしょう。
つまり、E-Catは車にのみ存在し、
家には、一日分の電力を蓄える大容量のバッテリのみがある場合が多くなります。
バッテリには、車から深夜に十分の電力が蓄積される訳です。

(補足)2013年8月27日に補足を追加しました。