• 기계저널
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• 제18권4호
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• pp.27-34
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• 1978

열에너지의 저장시스템은 축열채조, 열전달기기와 용기 및 보온재의 3개 주요부로 이루어진다. 축열재료는 현열계의 경우 온도가 상승하거나 잠열이용의 경우 상변화가 생기는 재료를 말한다. 열전달기기는 열에너지를 열원으로부터 축열재로 건열시키거나 축열재로부터 열부하측으로 열에 너지를 전달시키는 역할을 한다. 보온이 된 용기는 축열재를 외부로부터 열차단이 되도록 하여 외부로의 에너지 손실이 없도록한다. 열에너지저장시스템의 주성능득성은 용량, 에너지전달원, 저장온도에 의하여 주어진다. 여기서 용량은 축열재가 저장할 수 있는 에너지의 양을 뜻하고 열 전달율은 에너지원으로부터 축열재료로 또는 반대로 축열재료로부터 에너지부하측으로 전달시킬 수 있는율을 의미한다. 축열온도는 현열계에서는 축열재의 온도가 된다. 이 해설에서는 최근 발간 된 수 개의 자료를 발췌하여 간략히 그 내용을 알리고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.564-572
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• 2002

본 연구에서는 크기가 서로 다른 자갈로 이루어진 3종류의 축열 매체에 대한 현열축열 특성을 조사하였으며, 그 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 제 1 종 자갈: 축열조로 공급되는 공기의 온도가 5$0^{\circ}C$와 62$^{\circ}C$ 일 때, 축열조 출구의 공기온도가 33$^{\circ}C$에 도달될 때까지 가열되는 축열시간은 각각 170분과 130분이었으며, 방열시간은 각각 210분 및 250분으로 나타났다. 또한, 방열시 출열조 출구의 최고 공기 온도는 공급공기의 온도가 5$0^{\circ}C$와 62$^{\circ}C$ 일 때 각각 34.5$^{\circ}C$ 및 36.5$^{\circ}C$였으며, 출구 공기온도 33$^{\circ}C$이상을 기준으로 한 열 회수 시간은 각각 100분 및 115분으로 나타났다. (2) 제 2종 자갈: 축열조에 공급되는 공기의 온도가 52$^{\circ}C$와 64$^{\circ}C$ 일 때, 축열조 출구의 공기온도가 33$^{\circ}C$에 도달될 때까지 가열되는데 소요된 시간은 각각 175분과 140분이었고, 방열에 소요된 시간은 각각 215분 및 250분으로 나타났다. 방열과정 동안 축열조 출구의 최고 공기온도는 공급공기의 온도가 52$^{\circ}C$와 $65^{\circ}C$ 일 때 각각 35$^{\circ}C$ 및 38$^{\circ}C$였다. 축열조 출구의 공기온도 33$^{\circ}C$를 기준으로 한 열 회수 시간은 유입공기 온도가 52$^{\circ}C$ 및 64$^{\circ}C$ 일 각각 120분 및 140분으로 나타났다. (3) 제 3종 자갈: 축열조로 공급되는 공기의 온도가 52$^{\circ}C$와 64$^{\circ}C$ 일 때, 축열조 출구의 공기온도가 33$^{\circ}C$에 도달될 때까지 가열되는데 소요된 시간은 가열공기의 온도가 52$^{\circ}C$와 64$^{\circ}C$ 일 때 각각 180분과 150분이었고, 방열에 소요된 시간은 각각 240분 및 270분으로 나타났다. 방열과정 동안 축열조 출구의 최고 공기온도는 가열 공급공기의 온도가 52$^{\circ}C$ 와 $65^{\circ}C$일 때 각각 35.5$^{\circ}C$ 및 39.5$^{\circ}C$였다. 출구 공기온도 33$^{\circ}C$이상을 기준으로 한 에너지 회수시간은 유입공기 온도가 52$^{\circ}C$ 및 64$^{\circ}C$일 때 각각 140분 및 160분으로 나타났다. 이와 같이 자갈이 작을수록 축열조 출구의 공기온도가 기준온도 33$^{\circ}C$에 도달되는 시간이 길었으며, 이것은 축열조내의 공극이 작고 비중량이 커 자갈층을 가열시키는 축열시간이 길어지기 때문인 것으로 사료된다. 또한 작은 자갈일수록 방열시간도 다소 길어져 회수 가능 열에너지가 큰 것으로 나타났다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.413-418
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• 2011

최근 화석에너지의 남용으로 인한 지구온난화문제가 인류가 해결해야 할 지상과제로 대두되고 있으며, 본 연구는 이러한 에너지문제의 해결에 도움이 될 수 있는 고온축열탱크의 개발과 그 성능특성에 관한 내용이다. 지금까지 이에 관한 연구는 그다지 활발하지 않았으며, 특히 고온축열탱크에 관한 연구는 매우 드문 실정이다. 본 연구의 목적은 비교적 열물성이 양호하며 가격이 저렴한 물질인 MgO를 현열축열재로 사용하는 고온축열탱크의 개발이다. 이를 위하여 분말 상태의 MgO를 이용하여 축열벽돌을 제작하고, 실험적 방법을 통하여 MgO를 축열재로 사용하는 고온축열탱크의 성능특성에 관하여 연구하였다. 본 연구를 통하여 현열축열재인 MgO의 고온축열 및 방열성능을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.85-93
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• 1990

A numerical study on the cylindrical packed bed sensible heat storage unit was accomplished by finite difference method. Relation between the heat storage rate and the mechanical pumping energy and the characteristics of the heat storage were investigated for various in let velocities and porosities. In this study, the numerical results are as follows: 1) The temperature distributions of solid and fluid rapidly reached the steady state as the heat capacity ratio was increased. 2) The efficiency of the heat storage was increased as the heat capacity ratio was decreased. For constant heat capacity ratio, however, the efficiency of the heat storage was increased at lower porosity. 3) It is very profitable to design the heat storage system such that the porosity is larger for the large flow rate and samller for small flow rate.

• 한국해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.235-235
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• 1990

A numerical study on the cylindrical packed bed sensible heat storage unit was accomplished by finite difference method. Relation between the heat storage rate and the mechanical pumping energy and the characteristics of the heat storage were investigated for various in let velocities and porosities. In this study, the numerical results are as follows: 1) The temperature distributions of solid and fluid rapidly reached the steady state as the heat capacity ratio was increased. 2) The efficiency of the heat storage was increased as the heat capacity ratio was decreased. For constant heat capacity ratio, however, the efficiency of the heat storage was increased at lower porosity. 3) It is very profitable to design the heat storage system such that the porosity is larger for the large flow rate and samller for small flow rate.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제13권1호
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• pp.28-35
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• 1984

• 태양에너지
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• 제18권1호
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• pp.45-55
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• 1998

태양열이나 심야전력과 같이 에너지의 공급과 수요가 시차적으로 다를 경우 축열저장이 필수적이다. 축열조는 부하에 따라 그 부피가 커지게 되고 부피는 곧 경제성과 밀접한 관계를 갖고 있다. 따라서 이 연구는 축열조의 소형화에 관한 연구로 이번 실험에서 수행된 Nodule S-64(PCM-NaOH)인 구형 볼타잎을 사용하였고, 260Lit 용량의 축열조를 설계 제작하여 수학적 모델링과 실험을 병행하였다. 실험에 사용한 S-64는 이번 실험을 위해 제작한 것으로 축열 결과 현열인 물의 경우보다 축열량이 두배로 증가하였다. 따라서 기존 축열조 부피를 절반정도 축소가 가능하며, 운전조건에 따라 더이상 줄일 수도 있어 태양열이나 심야전력용 축열조로 매우 적합함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.522-526
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• 2010

축열이용기술은 열저장효과를 이용하여 냉난방 부하가 적을 때 남는 열을 저장하였다가 부하가 증가할 때 이용하는 방법으로써, 열저장 물질의 온도이용 특성에 따라 현열축열과 잠열축열로 구분한다. 잠열축열은 특정 온도 범위에서 상변화 할 때 높은 잠열을 갖는 물질을 이용하여 열을 저장하는 방법으로 동일한 열저장을 위해 소요되는 공간 크기가 현열 축열에 비하여 작아지게 되고 일정한 온도범위에서 열의 흡수 및 방출이 가능한 특성이 있다. 본 연구는 건축물의 냉난방시 소요되는 에너지를 절약하기 위하여 상온 상변화물질을 축열재로 사용하여, 건축자재로 범용적으로 사용되고 있는 시멘트, 석고 등에 적용하고자 하였다. 제조된 물질이 에너지절약성능은 물론 건축자재로서 필요한 물성을 갖추기 위하여 최적배합 방법 및 비율을 도출하고자 하였다. 그에 따라 중량비로 3% 들어간 축열모르타르의 냉각지연효과는 약 19%로 나타났다.

• 태양에너지
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• 제12권1호
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• pp.81-87
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• 1992

본 연구의 목적은 건물의 냉난방에 이용되는 현열이용형 축열조의 축열 특성을 규명하는데 있었다. 실험에 사용된 축열재는 자갈이었으며 일정한 온도조건하에서 축열재 사이를 통과하는 유체의 유동속도와 자갈의 크기별로 실험을 하였다. 자갈의 크기와 유속을 변화시켜 축열량과 축열효율을 실험적으로 구한 결과 축열재의 충진율이 72.5%이고 유속이 0.14m/s일 때가 최단시간 내에 최대축열량에 도달하였으며, 축열효율도 가장 높았다.