• 제목/요약/키워드: 엑서지 해석

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저온 열원과 LNG 냉열을 이용하는 암모니아-물 동력 사이클의 열역학적 성능 해석 (Thermodynamic Performance Analysis of Ammonia-Water Power Generation System Using Low-temperature Heat Source and Liquefied Natural Gas Cold Energy)

  • 김경훈;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권6호
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    • pp.483-491
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    • 2014
  • 본 연구에서는 현열 형태의 저온 열원과 LNG의 냉열을 이용하는 복합 동력 생산시스템에 대한 열역학적 성능 해석을 수행하였다. 시스템의 작동유체로서 암모니아-물의 비공비 혼합물을 고려하였으며 재생기가 없는 기본 사이클과 있는 재생 사이클의 경우를 비교 해석하였다. 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 시스템의 순생산일, 엑서지 파괴, 열효율이나 엑서지 효율 등에 미치는 다양한 영향에 대해 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 시스템의 성능 특성이 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 민감하게 변화하며, 열원유체 단위질량당 순생산일은 기본 사이클이 유리하나 열효율이나 엑서지 효율은 재생 사이클이 유리하다는 사실을 보여준다.

재생온도와 외기조건 변화에 따른 제습 냉방시스템의 냉방 성능 및 엑서지 해석에 관한 연구 (A Study on Cooling Performance and Exergy Analysis of Desiccant Cooling System in Various Regeneration Temperature and Outdoor Air Conditions)

  • 이장일;홍석민;변재기;최영돈;이대영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권5호
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    • pp.413-421
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    • 2014
  • 제습 냉방시스템은 증발식 냉각기를 이용하여 공조 공기를 냉각하는 시스템으로 전기구동 냉각기 없이 열에너지만으로 냉방 공급을 수행할 수 있다. 따라서, CFC 계열의 냉매 사용에 의한 오존층 파괴 및 하절기 냉각기 가동에 의한 첨두 전력부하의 증가 등 기존의 냉방시스템이 야기하는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 제습 냉방시스템의 효율을 향상시키기 위해 냉방 성능과 엑서지 해석을 수행하였다. 특히 열역학 제2법칙에 근거한 엑서지 해석을 이용할 경우 전체시스템과 구성요소에서의 엑서지 파괴의 원인을 분석함으로써 시스템의 효율과 관련된 주제에 대하여 더욱 본질적인 측면에서 접근할 수 있다. 본 연구의 목적은 재생온도와 외기조건의 변화에 따른 재생 증발식 냉각기를 이용한 제습 냉방시스템의 성능계수, 냉방용량, 엑서지 성능을 평가하는 것이다.

증기의 감온·감압과정에서의 엑서지 손실 및 저감방안 분석 (The Analysis on Exergy Loss and its Reduction Methods in Steam Desuperheating and Depressurizing Process)

  • 이중용;이찬
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.19-26
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    • 2015
  • The present paper presented and applied an exergy analysis method to evaluate the magnitudes and the locations of exergy losses in the conventional desuperheating and depressurizing process of high pressure and temperature steam delivery system. In addition, for the reduction of exergy losses occurred in conventional process, the present study proposed new alternative processes in which the pressure reducing valve and the desuperheater of conventional process are substituted with steam turbine and heat exchanger, and their effects on exergy loss reduction and exergy efficiency improvement are theoretically investigated and compared. From the present analysis results, the total exergy loss caused in conventional desuperheating and depressurizing process accounted for 66.5% of exergy input and 85% of the total exergy loss was due to the mixing between steam and cold water(e.g desuperheating). However, it was shown from the present analysis results that the present alternative processes can additionally reduce exergy loss by maximum 92.7% of the total exergy loss in conventional process, and can also produce additional and useful energy, the electricity of 220.6 kWh and the heat of 54.3 MJ/hr.

스팀 동력 플랜트의 엑서지 및 열경제학적 해석 (Exergetic and Thermoeconomic Analysis of Steam Power Plant)

  • 김덕진;정정열;곽호영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.76-83
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    • 2003
  • Exergetic and thermoeconomic analyses were performed fer a 137-MW steam power plant. In these analyses, mass and energy conservation laws were applied to each component of the system. Quantitative balance of the exergy and exergetic cost for each component, and for the whole system was carefully considered. The exergo-economic model, which represented the productive structure of the system was used to visualize the cost formation process and the productive interaction between components. The computer program developed in this study can determine production costs of power plants, such as gas-and steam-turbines plants and gas-turbine cogeneration plants. The program can also be used to study plant characteristics, namely, thermodynamic performance and sensitivity to changes in process and/or component design variables.

엑서지 단가를 각 작동유체별로 나눈 열경제학 (CGAM 문제해석) (Thermoeconomics to divided the energetic cost into each working fluid (CGAM problem analysis))

  • 김덕봉;김덕진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.222-227
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    • 2000
  • At representative thermoeconomic theory to determine the unit cost of multiple products, there are the $\ulcorner$SPECO$\lrcorner$ method of Tsatsaronis's study group and the $\ulcorner$MOPSA$\lrcorner$ method of chung-ang university phase laboratory. Against this theory, we propose new theory called $\ulcorner$Thermoeconomics to divide the exergetic cost into each working fluid$\lrcorner$ in this study. Also, we apply new thermoeconomic theory to CGAM problem (30MW-grade imaginary gas turbine cogeneration power plant) that it is representative power system in thermoeconomics theory, and we fixed to interpreted the unit cost of electricity on the part of gas turbine and the unit cost of steam exergy(enthalpy) on the part of HRSG.

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현열 축열조의 성능에 관한 엑서지 해석 (Exergy analysis on the storage performance of the sensible heat storage unit)

  • 김시범;권순석
    • 한국해양공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.176-182
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    • 1988
  • The exergy analysis on the heat storage performance of the senible heat storage unit which consists of the heat storage material in the concentric annulus and the hot fluid flowing through the inner tube is performed. Heat transfer characteristics which are necessary for the performance of the exergy analysis is obtained from the energy balance equations and the second law of thermodynamics. As the index of heat storage performance, the exergy lossnumber $N_{s}$, and exergy storage ratio from the concepts of the second law of thermodynamics are defined. Results are ovtained for the grometry of the storage unit, the Biot number Bi, ambient temperature $T_{o}$ as parameters. From these results the exergy storage ratio can be considered as the efficiency of the hat storage unit and is introduced as a guide to design.

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엔트랜시 소산에 기반한 비가역 카르노 사이클의 최적 해석 (Optimal Analysis of Irreversible Carnot Cycle Based on Entransy Dissipation)

  • 김경훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.87-95
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    • 2017
  • 최근 들어 열전달 포텐셜에 해당하는 엔트랜시 개념이 제안되었으며 이는 열-일 변환 시스템의 해석이나 최적화에 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 비가역 카르노 사이클에 대해 엑서지 균형방정식 해석과 대응해서 체계적인 엔트랜시 손실, 일 엔트랜시, 엔트랜시 소산의 개념에 기반한 엔트랜시 해석을 수행한다. 또한 시스템의 최적 성능을 나타내기 위해서 엔트랜시에 기반한 몇 가지 형태의 시스템 효율을 도입한다. 한번 사용된 열원이 추가적으로 사용되는 경우와 그렇지 않은 경우, 즉 덤핑 경우와 비덤핑인 경우에 대해 시스템 효율의 최적 조건에 대한 열원온도나 비가역 효율의 영향을 체계적으로 조사한다. 해석 결과는 엔트랜시에 의한 효율은 전통적인 에너지나 엑서지에 기반한 효율과는 다른 경향을 보여주며, 이는 열동력 시스템에서 또 다른 열원의 효과적인 사용 방법을 제시한다.

200kW 인산형 연료전지 발전시스템의 엑서지-열경제학적 해석 (Exergetic and Thermoeconomic Analysis of a 200kW Phosphoric Acid Fuel Cell Plant)

  • 전진석;곽호영;이현수;최동수;박달령;조영아
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.689-696
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    • 2001
  • Exergetic and thermoeconomic analysis were performed for a 200kW Phosphoric Acid Fuel Cell(PAFC) plant which offers many advantage for cogeneration in the aspect of high electrical efficiency and low emission. This analytical study was based on the data obtained by in-field measurement of PC25 fuel cell plant to find whether this system is viable economically. For 100% load condition, the electrical efficiency and the unit cost of electricity are about 45% and 0.032 $/kWh respectively, which turn out to be much better than those for the 1000kW gas turbine cogeneration plant. Further, at lower loads, the unit costs of electricity and hot water increase slightly and consequently more economic operation is possible at any loads.

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