Abstract
Thermal energy storage(TES) cooling system using cheaper electricity of off-peak time has been applied to relieve a significant portion of the peak demand of electricity during the daytime in summer. Slurry ice type thermal energy storage cooling system is one kind of more efficient ice-thermal energy storage cooling system than Ice-on-Coil type or Encapsulated type TES cooling system, even though, which are more popular TES system. This experimental study was carried out to observe flow pattern and formation of slurry ice in reversing flow layer to improve efficiency of heat transfer between fluid and freezing tube and to disturb ice adhesion on tube surface. The reversing flow layer was made by using reversing materials in heat exchanger section(test section) to disturb ice adhesion. At this experiment, styrofoam balls and poly propylene balls were used as reversing materials, and a 20wt% solution of ethylene glycol was used as reversing flow layer. The experimental apparatus was constructed of the test section for making/storing slurry ice, the brine tank, pumps for circulating of a 20wt% solution of ethylene glycol and brine, a flow-meter, a data logger for measuring the temperature. The experiments were carried out under various conditions, with volumetric flow rate, ball filling rate and air filling rate.
최근 지구 온난화와 더불어 급격한 기후 변화 등으로 여름철 주간 냉방 수요가 급격히 증가하여 이에 따른 전력 수요량이 증가하고 있다. 또한 주간 전력 피크로 인한 급격한 전력부하 상승은 전력 수급의 불균형을 가져 와 사회적 문제로 대두되고 있다. 이를 위해 개발된 축냉시스템은 전력사용량이 상대적으로 적은 심야시간에 냉열을 만들어 탱크에 저장해 두었다가 그것을 주간 냉방 전력 사용 피크시간에 이용함으로써, 냉동기의 용량이 작아지고 냉동기를 고효율로 운전할 수 있으며, 갑작스런 부하 증가에 적절히 대응할 수 있는 등 여러 가지 장점을 갖고 있다. 이로 인하여 주간전력 피크를 줄여주는 효과를 가진다. 축냉시스템 중 하나인 슬러리아이스형은 슬러리아이스가 과냉되지 않은 작은 입자형태를 갖고 있어 해빙특성이 뛰어나므로 부하변동에 빠르게 반응할 수 있으며, 그 저장과 재생 및 수송 분야에서 그 장점과 기능이 입증되었다. 본 실험에서는 슬러리아이스 생성 효율을 높이기 위하여 역전유동층을 이용하였다. 이러한 역전유동층은 냉각관 표면에 얼음 부착이 심화되기 전에 얼음 입자를 분리시켜 수 내지 수십 미크론 단위(0.1~0.001 mm)의 슬러리아이스를 생성하도록 하였다.
