エネルギー管理士に関する情報を発信します。

エネ管.com

【告知】毎週土曜日18:00~
環境やエネルギーをテーマにしたゆっくり解説動画を投稿していきます。
更新情報が届くので、ご興味ある方はチャンネル登録をお願いします!
過去のアップロード動画一覧はこちら

熱機関

【熱機関】外燃機関と内燃機関の違いとは?

更新日:

燃料を燃焼させて熱を取り出し、動力として利用するものを熱機関といいます。

熱機関には様々な種類がありますが、大きく外燃機関と内燃機関の2つに分かれます。

では、外燃機関と内燃機関の違いは何でしょうか?

今回は、外燃機関と内燃機関の違いやそれぞれの特徴について解説していきたいと思います。

1. 外燃機関と内燃機関の違い

外燃機関と内燃機関の違いは、作動流体そのものの燃焼を利用しているかどうかです。

それぞれの代表例を見ながら考えていきましょう。

1-1. 外燃機関

外燃機関は作動流体そのものではなく、外部で熱を得た気体によって動力を得る機関です。

例えば、蒸気発電機などが代表的です。

蒸気を使って発電を行う場合は、ボイラーで燃料を燃焼させて水を高圧の蒸気に変換します。その蒸気をタービンに供給して翼を回転させることによって電力を得ることができます。

この時、作動流体は蒸気ですが、蒸気そのものは燃焼するわけではなく、外部機器のボイラーで燃料を熱源としてエネルギーを得ます。このような機関を外燃機関と呼びます。

蒸気発電以外にも、蒸気機関車、スターリングエンジンなどが外燃機関に当たります。

外燃機関の特徴として次の項目が挙げられます。

  • 燃焼できれば燃料は何でもいい(石炭、ゴミ、木くずなど)
  • 内燃機関に比べ機器構成が大きくなる
  • 主に大型の工業プラントや発電所で利用される
  • 間接的なため全体の熱効率は悪くなる(約20%程度)

外燃機関では、タービンから出てきた蒸気をそのまま加熱源として利用することで全体の効率を向上させます。

原子力発電なども原子炉で発生させた熱で蒸気を作り出すことで発電しています。

【わかりやすい】ランキンサイクルとは?pv、hs線図や効率を解説

ランキンサイクルはクラウジウスサイクルとも呼ばれ、発電所などで蒸気を使用し、燃料エネルギーから電気を ...

【タービン】タービン効率の考え方、熱落差ってなに?

タービンについて勉強していると「熱落差」という聞きなれない言葉が出てきます。 「熱落差」は、タービン ...

1-2. 内燃機関

内燃機関は作動流体そのものを燃焼させて動力を得る機関です。

同じく発電を例に挙げると、ガスタービン発電がこれに当たります。ガスタービン発電は、液化された天然ガス(LNG)などを気化させ、燃焼器によって空気と混合させて燃焼させます。

ガスは燃焼すると酸素と結びつくことで膨張し、圧力が上昇します。この高圧の燃焼ガスでタービンの翼を回転させることで電力を得ます。このように、作動流体そのものを燃焼させて動力を得る機関を内燃機関と呼びます。

身近な熱機関は、ほとんどが内燃機関を占めており、車のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、飛行機のジェットエンジンなどがこれに当たります。

内燃機関の特徴としては次の項目が挙げられます。

  • 燃料は気体や液体の化石燃料のみ
  • 外燃機関に比べ機器構成が小さくなる
  • 輸送機器に利用されることが多い
  • 直接燃焼するため熱効率が高い(最大60%以上)

内燃機関には身近なものも多いので理解しやすいですね。

参考に世界最高水準のガスタービンの記事を載せておきます。

世界最高水準の高効率・大型ガスタービンで、地球環境やエネルギー問題に貢献(外部リンク)

2. 外燃機関と内燃機関の組み合わせ

外燃機関と内燃機関は用途によって使い分けがされます。

結局のところ、目的は発生したエネルギーを如何に効率よく使うかということになります。

例えば、ガスタービン発電を行うと、タービンから出てくる高温の排ガスは煙突から捨てられますが、この熱を利用してボイラーから蒸気を発生させれば、熱を有効に利用することができます。

このような外燃機関と内燃機関の組み合わせはコンバインドサイクルと呼ばれ、近年の大規模工場で多く利用されています。

3. まとめ

  • 外燃機関と内燃機関の違いは作動流体を燃焼させるかどうか
  • 外燃機関は大規模工場などで多く、内燃機関は輸送機器に多い
  • 外燃機関と内燃機関を組み合わせることで効率が上がる

外燃機関と内燃機関の違いを理解していただけたでしょうか?

色々な熱機関を勉強する時に、外燃機関と内燃機関の違いが分かっていればより理解しやすくなりますね。

2020/7/28

【電池】岩石が電池に?岩石を使って蓄電をする技術とは

日経新聞にこんな記事が出ていました。 ⇒ 岩石蓄電22年にも商用化 シーメンス、10社以上と覚書 コスト、リチウムイオン電池の10分の1(外部リンク) え?岩石を使って電気を取り出す?と不思議に思う方も多いと思います。今回は、岩石を使って蓄電をするとはどういう事かについて解説したいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 チャンネル登録はこちら 目次岩石蓄電とは?なぜ岩石なのか?岩石蓄電は広がるか?まとめ 岩石蓄電とは? 岩石蓄電の原理はとてもシンプル ...

ReadMore

2020/8/15

【熱機関】コージェネレーションとコンバインドサイクルの違いは?

大規模な工場では、自家発電設備を保有し、燃料から電気と蒸気を取り出すコージェネレーションシステムが構築されています。 今回は、電気と蒸気を取り出すコージェネレーションとコンバインドサイクルの違いについて書いてみたいと思います。 チャンネル登録はこちら 目次コージェネレーションとは?コンバインドサイクルとは?コージェネレーションが有効になる場合連続稼働時間が長い蒸気や温水を使いきれるガス燃料の価格が安い買電価格が高いメンテコストを吸収できる補助金が活用できるまとめ コージェネレーションとは? コージェネレー ...

ReadMore

2020/10/17

【スターリングサイクル】スターリングエンジンの熱サイクル

スターリングサイクルはスターリングエンジンに利用される熱サイクルでシリンダ内に封入されたガスを加熱・冷却することでピストン運動を行うサイクルです。スターリングサイクルの基本はカルノーサイクルと同様になります。 この記事では、スターリングサイクルとはどのようなサイクルなのか、カルノーサイクルとは何が違うのかについて解説していきたいと思います。 チャンネル登録はこちら 目次1. スターリングサイクルとは?2. スターリングサイクルの基本サイクル3. スターリングサイクルのP-v線図、T-s線図4. スターリン ...

ReadMore

2020/8/2

【ブレイトンサイクル】ガスタービンやジェットエンジンの理論サイクル

ブレイトンサイクルは、ガスタービンやジェットエンジンで利用される熱サイクルです。燃料を燃やして発生するガスを利用して推進力や回転力を得ることが出来ます。 この記事では、ブレイトンサイクルを利用してガスタービンやジェットエンジンがどのように動力を得るのか、また、効率良くエネルギーを取り出すためにはどうすればいいのかについて解説していきたいと思います。 目次1. ブレイトンサイクルとは?2. ブレイトンサイクルの基本サイクル3. ブレイトンサイクルのP-v線図、T-s線図4. ブレイトンサイクルの熱効率5. ...

ReadMore

2020/8/2

【熱機関】ディーゼルサイクルとは?効率やサバテサイクルとの違いを解説

ディーゼルサイクルはディーゼルエンジンなどに利用される熱サイクルでオットーサイクルと同様に燃料の熱エネルギーをピストン運動に変換します。 この記事ではディーゼルサイクルとはどのようなサイクルなのか、オットーサイクルとは何が違うのか、また効率を高めるためには何がポイントなのかについて解説していきたいと思います。 目次ディーゼルサイクルとは?ディーゼルサイクルの基本サイクルディーゼルサイクルのP-v線図、T-s線図P-v線図T-s線図ディーゼルサイクルの熱効率ディーゼルサイクルの平均有効圧力ディーゼルサイクル ...

ReadMore



サービス一覧

  • Twitter:日常で感じたことや更新情報をつぶやきます。
  • Youtubeチャンネル:環境やエネルギーをテーマに動画を投稿しています。
  • LINE公式アカウント:Youtubeの更新情報などを発信します。
  • Facebook:製造業ブロガーのクローズドコミュニティやってます。
  • 楽天ROOM:勉強になったおすすめの書籍を紹介しています。
  • note:思ったことを好き勝手に書いています。
  • ココナラ:計算エクセル、広告枠などを販売しています。

技術系資格取得を目指す方必見!おすすめ通信講座

最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが重要です。モチベーションを維持しながら最短で資格取得を目指すなら通信講座を利用するのもおすすめです。

シンプルで分かりやすいテキストSAT『エネルギー管理士熱分野』

現場技術系専門の通信講座です。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。

価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。

エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。

電験取得を目指すならSAT『第三種電気主任技術者講座』

イメージしにくい交流回路についても多様なイラストと解説動画で詳しく解説してくれます。独学ではなかなか勉強が進まないという方に特におすすめの講座です。電気について詳しく学べるので実務で電気を使うという方には最適な教材です。

その他の講座一覧はこちら

製造業向け通信講座の老舗 JTEX『エネルギー管理士講座』

テキストとレポート形式の通信講座で、最も実績の多い会社です。エネルギー管理士の電気分野を受けるならおすすめの通信講座です。

  • この記事を書いた人
  • 最新記事

エコおじい

プラントエンジニアです。工業技術をどこよりも分かりやすく解説するをテーマに2017年から情報発信をしています。最近、Youtubeも始めました。応援していただけるという方は更新情報などを発信するので、Twitterのフォローお願いします。

おすすめ記事

1

電験三種は合格率が10%未満の大変難しい資格です。また、範囲が非常に広いので普段の業務で電気を扱わな ...

2

あなたエネルギー管理士の通信教育の中ではSATが一番よさそうだけど、実際のところどうなの?高い買い物 ...

-熱機関

Copyright© エネ管.com , 2020 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.