• 제목/요약/키워드: 냉축열

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시설 농업의 열환경조절을 위한 저온 상변화 물질의 축열 특성 (Thermal Storage Characteristics of Low Temperature Phase Change Materials for Thermal Environmental Control of Protected Cultivation System)

  • 송현갑;유영선;노정근;박종길
    • 생물환경조절학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.216-224
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    • 1997
  • 냉축열 잠열재로 $Na_2$SO$_4$.10$H_2O$를 선정하여 냉축열을 위한 잠열축열 온도 수준을 NH$_4$Cl과 KCI을 잠열온도 조절제로 활용하여 16$^{\circ}C$에서 -0.3$^{\circ}C$까지 조절하였으며, 상변화 사이클에 의한 열특성 변화 추이와 물성의 안정성을 실험 분석하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 냉축열재로 선택한 $Na_2$SO$_4$.10$H_2O$는 물성이 불안정한 상변화 잠열 재였으나, 조핵제로 BRX를, 증점제로 CBP를 첨가하여 물성을 안정시켰으며, NH$_4$Cl과 KCl을 상변화 온도조절제로 선택하여 상변화 온도를 조절할 수 있다. 2. SSD+NH$_4$Cl서 NH$_4$Cl을 g~21wt%로 증가시킴에 따라 상변화 온도는 16~-0.3$^{\circ}C$로 조절할 수 있었으며, 잠열축열량은 30kca1/kg에서 23.4kca1/kg으로 감소하였고, 상변화 온도조절제, KCl을 l7wt%에서 25wt%로 증가시킴에 따라 상변화 온도를 14$^{\circ}C$에서 4$^{\circ}C$까지 조절할 수 있었다.

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농산물 저온 저장을 위한 $H_2O$-NaCl 혼합물의 축열 특성 (Thermal Storage Characteristics of $H_2O$-NaCl Mixtures for the Low Temperature Storage of Agricultural Products)

  • 송현갑;유영선;박종길;노정근
    • 태양에너지
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    • 제17권3호
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    • pp.23-33
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    • 1997
  • 본 연구에서는 잠열온도 조절에 관한 이론과 상변화 잠열재의 결정핵형성이론 그리고 PCM 결정화 모델을 정립하고, 농산물 저온 저장에 이용할 수 있는 냉축열 잠열재로 $H_2O$를 선정하여 NaCl을 온도 조절제로 잠열온도를 조절하였으며, 상변화 사이클에 의한 열특성 변화 추이와 물성의 안정성을 실험적으로 분석하였다.

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PCM을 혼입한 시멘트 모르타르의 열적성능에 관한 연구 (A Study on Thermal Performance of Cement Mortar with PCM)

  • 김보현;이한승
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.521-528
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    • 2011
  • 이 논문은 최근 가속진행 되고 있는 에너지 고갈 및 이산화탄소($CO_2$) 배출 방지대책에 대한 하나의 방안으로서 우수한 잠열 성능을 가진 PCM(phase change materials)을 모르타르에 혼입하고 실험을 통해 PCM의 적정 혼입량 및 모르타르 물성, 성능, 바닥 방식에서의 냉 난방식 적용에 대한 PCM의 효율적인 용융점 등 을 파악하였으며 자체 열적 성능 실험을 통해 열 전달 및 잠열 성능을 확인하였다. 또한 실험에서 도출해 낸 결과에 의해 Fourier의 열법칙을 이용하여 PCM 혼입량별 열전달량과 온도 구배 식을 제안하고 이를 분석하였다. 따라서 이 논문의 결과를 근거로 PCM의 건축물에서의 적용성을 파악하고 냉 난방 에너지 저감 효과를 기대할 수 있는 기초적 자료로서의 근거를 도출하는데 큰 의미를 두었다. 이 실험 결과 PCM 모르타르의 우수한 냉 온 축열 성능을 도출 할 수 있었으며 이를 통해 냉 난방기 On-Off 작동 조절에 의한 에너지 저감 및 그에 따른 $CO_2$ 저감에 대한 가능성을 확인 할 수 있었다.

냉축열을 위한 $H_2O$-NaCl 혼합물의 상변화 온도와 잠열 특성분석 (Analysis of the Phase Change Temperatures and the Latent Heat Characteristics of $H_2O$-NaCl Mixtures for the Cold thermal Energy Storage)

  • 송현갑;노정근
    • 태양에너지
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    • 제19권2호
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    • pp.57-65
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    • 1999
  • [ $H_2O$ ]-NaCl혼합물을 냉축열재로 선택하였으며, 이 혼합물의 상변화온도를 몰농도 변화에 의하여 조절하였다. 그리고 고농도와 저농도의 NaCl과 $H_2O$가 ion-dipole interaction으로 결합하는 구조를 그림으로 가시화하고 가열, 냉각과정에서 $H_2O$-NaCl이 동결, 융해하는 현상을 도시하므로서 융해와 동결과정에서 상변화온도가 2단계로 나타나는 구조적 원인을 구명하였으며, NaCl의 농도변화에 따른 상변화온도를 이론적으로 분석하므로서 실험 및 이론분석 결과의 타당성을 증명할 수 있도록 하였다.

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히트파이프를 이용한 축열식 냉.난방 시스템에 관한 연구 (A Study of Storage Type Cooling and Heating System by Heat Pipe)

  • 김성실;함성철;이양호;최병윤
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.3-8
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    • 2006
  • The heat pump system is attractive alternatives to conventional heating and cooling systems owing to their higher energy utilization efficiency. The thermal loads of commercial and institutional buildings are generally cooling-dominated. In this study have been developed ice storage type heat pump system for cooling and heating by heat pipe. This system was practiced performance test on evaluation criteria for heat storage systems. Accomplished the actual proof examination and looked into the performance of the system. In this study, measurement and analysis of ice storage type heat pump system for cooling and heating by heat pipe. The heat pump unit COP appears 3.05 for cooling and 4.20 for heating. As a result, the method to energy saving and to using a substitute energy actively that is heat pump cooling & heating system is expected by heat pipe. Thermal storage capacity appears $19.5RTH/m^3$ for cooling.

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대형 Community 건물의 연료전지 구동 복합열원 하이브리드 히트펌프 냉.난방 시스템 성능 해석 (The Study on the Performance of the Fuel Cell Driven Compound Source Hybrid Heat Pump Heating and Cooling System to Large Community Building)

  • 변재기;정동화;최영돈
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.82-87
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    • 2007
  • In the present study, the simulation on the annual performance evaluation of a renewable energy systems with fuel cell driven compound source hybrid heat pump systems is applied to the heating and cooling of large community building. The large community building has the economical advantage to apply heat pump cooling and heating systems the long period operation. If air and ground source hybrid heat pump systems are combined, COP of the system can be increased largely. Fuel cell driven compound source hybrid heat pump system can reduced the fuel cost as well as thermal storage tank sharply.

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정수장 내 축열조 설치 원수열원 히트펌프의 성능분석 (Studies on Raw-Water Source Heat Pump Equipped with Thermal Storage Tank in Water Treatment Facility)

  • 오선희;윤린;조용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권5호
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    • pp.467-472
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    • 2013
  • 정수장 내 축열조 설치 원수열원 히트펌프시스템의 동적 특성을 TRNSYS 프로그램을 이용하여 모델링 하였다. 원수열원 히트펌프의 실증평가를 위해 성남정수장 내 축열조가 설치된 히트펌프 실험결과를 이용하여 검증하였고, 본 설비는 2010년 11월부터 운전되고 있다. 모델링 결과 원수열원 히트펌프의 평균 COP는 냉 난방 시 각각 4.97과 3.17을 나타냈다. 축열조 용량은 $5m^3$에서 $20m^3$로 변화시킬 때, 축열조 용량 $10m^3$ 에서 가장 높은 COP와 소비전력이 나타났다. 설치지역으로 서울, 인천, 강릉, 그리고 광주를 고려하였고, 지역에 따른 COP와 소비전력은 큰 변화가 없었으나 소비전력량에 있어서 난방 시에 위도가 높은 서울의 소비전력량이 가장 높으며, 냉방 시에 가장 낮게 나타났다. 본 시스템을 동일한 용량의 물-공기방식의 히트펌프와 비교할 때 평균 25%정도 낮은 소비전력량을 나타냈다.

파라핀을 이용한 건축용 시트형 잠열축열재의 축열특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Heat Storage Properties of Phase Change Material Using Paraffin Sheets in Building)

  • 고진수;김병윤;박성우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.435-441
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    • 2011
  • 기 발표된 보고서에 따르면, 철근콘크리트 건축물을 전과정 평가 한 결과, 온실가스가 신축과 해체 등을 제외한 냉 난방 사용의 유지관리 단계에서 전체 발생량의 70 % 이상 배출한다고 보고하였다. 이는 건축물로 인한 온실가스 배출량을 줄이기 위해서는 유지관리 단계가 중요하고, 건축물의 설계단계 부터 에너지 소비를 최소화할 수 있는 유지관리 계획이 필요함을 의미한다. 따라서, 본 연구에서는 건축물의 사용단계에서 냉방에너지 소비를 줄일 수 있는 방법으로 상변화물질(Phase Change Material)인 파라핀 시트를 건축물의 개구부 또는 벽체 마감재로의 활용 가능성을 검토하였다. 온도조절이 가능한 챔버 내부에 파라핀 시트를 적용한 축열실과 적용하지 않은 일반실을 제작하고, 대류와 직사일광의 조건으로 각각 챔버 온도를 상승시켜 실험체 내부의 온도변화를 측정하였다. 실험 결과, 파라핀 시트를 적용한 모든 조건의 실험체에서 상변화 온도인 $26^{\circ}C$ 전후에서, 일반실보다 $1{\sim}3^{\circ}C$정도의 실내온도 상승을 지연시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 외부 에너지가 상변화에 소비되어 온도변화가 없는 잠열축열재를 건축물 마감재로 활용함으로써, 여름철 실내 냉방 에너지 소비를 줄일 수 있다는 사실을 확인하였다.