A Study of Heat Transfer Characteristics of P.C.M. in a Latent Heat Storage Tank(Cubic Type)

직육면체형 잠열축열조내 상변화물질의 열전달특성에 관한 연구

This study presents experimental and numerical results of the temperature characteristics, the heat transfer phenomema, and the heat storage quantity during the heat storage process with sodium phyrophosphate decahydrate($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)-Phase Change Material(PCM) in a latent heat storage tank(cubic type). It was proved that heat transfer by conduction was dominant because PCM($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$) during heating processes was gel phase, not liquid phase The gap ratio(rate of air content) of PCM became smaller, the thermal capacity of PCM became larger, therefore the temperature distribution of PCM slowly increased than that of large gap ratio. There was maximum 15% difference between measured temperatures and calculated temperatures.

본 연구는 상변화물질로써 무기염수화물계 물질인 피로인산나트륨($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)이 채워져 있는 직육면체형 잠열축열조 내에서 축열과정시 일어나는 상변화물질의 온도특성, 열전달현상, 축열량 등을 실험적으로 측정하고 그 결과들을 수치해석결과들과 비교 검토한 것이다. 축열과정시 상변화물질인 피로인산나트륨은 용융상태가 액체상태가 아닌 gel상태이므로 액체상태에서의 주된 열전달현상으로 나타나는 자연대류 유동현상이 일어나지 않아 전도에 의한 열전달현상이 지배적인 것으로 나타났다. 무기염수화물계 상변화물질은 공극율(공기 함유율)이 작을수록 열용량이 커지므로 축열과정시 공극율이 큰 경우보다 온도가 서서히 상승되었으며, 실험으로 측정된 온도값과 수치해석적인 방법으로 계산된 온도값은 최대 15%의 차이가 났다.