• 제목/요약/키워드: Latent Thermal Energy Storage

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금속스크랩이 혼합된 상변화물질의 유효열전도율 (Effective thermal conductivity of the phase change material with metal scrap)

  • 김시범;노승탁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.923-928
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    • 1986
  • 본 논문에서는 열전도율이 큰 금속의 스크랩과 파라핀을 혼합한 축열 매질에 있어서 스크랩의 체적 혼합율에 따르는 열전도율의 변화를 모델링과 실험으로 구해서 축열 계산에 필요한 열전도율 자료를 제시하고자 한다.

Fundamental study on development of latent heat storage material for waste heat recovery of biomass gasification

  • Kim, MyoungJun;Yu, JikSu;Chea, GyuHoon
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권5호
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    • pp.533-540
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    • 2014
  • Recently, latent heat thermal energy storage system (LHTES) has gained attention in order to utilize middle temperature (373~573 K) waste heat from biomass gasification. This paper has investigated thermo-physical properties of erythritol [$CH_2OHCHOH$ $CHOHCH_2OH$], mannitol [$CH_2OH$ $(CHOH)_4CH_2OH$] and their compounds as phase change materials (PCMs). The differential scanning calorimetry (DSC) was applied to measure the melting point and latent heat of these PCMs. Also the melting and solidification characteristics of these PCMs were observed in a glass tube with a digital camera. In the DSC measurement, when the amount of mannitol content was more than 40 mass%, the melting point of these compounds show two melting points. The experimental results showed that the velocity of melting and solidification were different for every mixture ratio of compounds. These compounds had the super-cooling phenomenon during the solidification process.

잠재성 양이온 경화제인 Methylanilinium염에 의해 개시된 에폭시 수지의 경화 거동 (Cure Behaviors of Epoxy Resin Initiated by Methylanilinium Salts as Latent Cationic Curing Agent)

  • 박수진;김택진;이창진;이재락;박정규
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.168-176
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    • 2001
  • 새로운 열잠재성 개시제로서 N-crotyl-N,N-dimethyl-4-methylanilinium hexafluoroan-timonate (CMH) 촉매가 diglycidylether of bisphenol A (DGEBA) 에폭시 양이온 중합계의 열적, 유변학적 특성 및 열정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. DSC에 의한 DGEBA/CMH 경화계의 열분석 결과, 본 경화계는 일정 온도까지 우수한 잠재성을 지닌 반응 기구임을 확인할 수 있었으며, 특히 개시제의 함량이 증가할수록 CMH의 높은 활성에 의해 DGEBA의 전환율 및 경화반응 속도가 증가하였다. 유변학적 특성은 레오미터를 사용하여 등온 조건 하, 저장 탄성율(G'), 손실 탄성율(G") 그리고 damping factor (tan $\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 실험 결과 경화 온도 및 CMH의 증가에 따른 활성의 차이로 인하여 에폭시 양이온 중합의 네트워크 구조 형성에 영향을 미쳐 겔화 시간이 단축됨을 알 수 있었다. 형성된 네트워크 구조의 열안정성은 TGA 분석을 통해 분해 활성화 에너지 및 열안정성 인자 등의 측정으로 고찰하였다.찰하였다.

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Investigation of amorphous material with ice for cold thermal storage

  • Kim, Jhongkwon;Park, Hyunjun;Bae, Junhyuk;Jeong, Sangkwon;Chang, Daejun
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.40-44
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    • 2019
  • This study investigates mixtures of water and cryoprotectant agents (CPAs) to store high-grade cold energy. Although water is an ideal material for a cold thermal storage (CTS) due to its high specific heat, undesirable volume expansion may cause structural stresses during freezing. The volume expansion can be alleviated by adding the CPAs to water. However, the CPA aqueous solutions not only have different thermal properties but also transit to amorphous state different from pure water. Therefore, these characteristics should be considered when using them as material of the CTS. In experiments, glycerol and dimethyl sulfoxide (DMSO) are selected as the candidate CPA. The volume expansion of the solution is measured by an in-situ strain gauge in low temperature region. The specific heat capacity of the solution is also measured by differential scanning calorimetry (DSC). Both the amount of volume expansion and the specific heat capacity of the CPA aqueous solution decrease in the case of higher concentration of CPA. These characteristics should be contemplated to select optimal aqueous solution for CTS for liquid air energy storage system (LAES). The CPA solutions have advantages of having wide temperature range to utilize the latent heat of water and higher sensible heat of the CPA. The CPA solutions which can satisfy the allowable stress of the structure are determined. Consequently, among the CPA solutions investigated, DMSO 20% w/w solution is the most suitable for the CTS.

초음파 진동을 이용한 빙축열 시스템의 아이스 슬러리 생성 연구 (Ice-slurry Generation of Ice Thermal Energy Storage System using Ultrasonic Vibration)

  • 변성광;공춘수;김남웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.578-584
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    • 2013
  • 아이스 슬러리는 유동성이 좋고 증발잠열이 커서 빙축열 시스템의 전열 유체로 선호되고 있다. 일반적으로 아이스 슬러리는 과냉각된 유체로부터 생성되는데, 동결이 과할 경우 배관을 막히게 하는 단점이 있다. 더욱이 아이스 슬러리 생성을 쉽게 하기 위해 과냉각온도를 낮출 경우 빙축열 시스템의 효율을 떨어뜨리기도 한다. 따라서 아이스 슬러리 생성을 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초음파 진동에 의해 과냉각수에 캐비테이션 충격을 가하여 아이스 슬러리를 생성하는 새로운 방식의 빙축열 시스템에 관한 실험연구를 수행하여, 초음파 진동과 아이스 슬러리 생성과의 상관관계를 규명하고, 초음파 진동이 아이스 슬러리 생성을 성공적으로 촉진할 수 있음을 확인하였다.

잠재성 경화제를 이용한 Cycloaliphatic/DGEBA계 에폭시 블렌드 시스템의 유변학적 특성 및 경화 동력학 (Rheological Properties and Cure Kinetics of Cycloaliphatic/DGEBA Epoxy Blend System Initiated by Cationic Latent Curing Agent)

  • 곽근호;박수진;이재락;김영근
    • 유변학
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    • 제10권4호
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    • pp.227-233
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    • 1998
  • 잠재성 경화제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate(BPH)를 Cycloaliphatic계 에폭시 (CAE)/DGEBA계 에폭시의 혼합물에 1 mol% 첨가 시킨 후 혼합 조성비에 따른 유변학적 특성과 경화 동력학에 대해 연구하였다. 잠재특성은 등온 DSC를 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$50^{\circ}C$의 반응 온도에 대한시간의 함수로서 전화량을 구하여 측정하였다. 블렌드 시스템의 유변학적 특성은 레오미터를 사용한 등온 실험을 통하여 storage modulus (G'), loss modulus (G") 그리고 damping factor (tan$\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 겔화 시간과 경화 온도를 Arrenius equation에 적용시킨 결과 가교 활성화 에너지 ($E_c$)를 구할 수 있었으며 겔화 시간과 활성화 에너지 모두 DGEBA의 함량이 증가할수록 증가하였다. 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 동적 DSC를 이용하여 Kissinger method에 의해 구하였는데 활성화 에너지는 CAE의 함량이 증가할수록 감소함으로써 높은 반응성을 나타내었는데, 이는 짧은 반복 단위와 단순한 곁사슬기 그리고 반응 매질 내의 점도 등에 기인한다.기인한다.

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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.

PCM을 혼입한 방통 모르타르의 열적 성능 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Thermal Performance of Floor mortar with PCM)

  • 김보현;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2011년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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    • pp.5-6
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    • 2011
  • CO2 reduction is the most urgent issue the world is facing. So, there should be a measure to reduce the CO2 emission in construction industry which has more released CO2 gas than other industries. CO2 emission of building depend on using energy. Then efficient energy use process working efficiently at CO2 reduction. Therefore In this study, author find the technical possibility of saving the building energy using the PCM which is able to control heat, storage heat and potential heat. So, it considered that apply to floor heating type which is major heating system of living space in Korea. And evaluate the Using possibility.

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수치해석과 실험을 통한 Can type container 내부 상변화 물질의 열유체적 특성분석 (Numerical analysis of the thermal fluid characteristics of phase change material in can type container)

  • 허승민;현수웅;정희준;신동호
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.63-71
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    • 2023
  • Energy storage and distribution technologies are emerging as important factors as research on renewable energy continues. Analyzing the thermal flow of phase change material inside a latent heat storage device and to predict the phase change time is an important part for improvement of thermal performance. However, most of the current research is based on the trial-and-error experimental investigation to measure the phase change time. Therefore, in this study, a can-type phase change material container was designed, and the numerical method for analyzing the thermal flow of phase change material was established and validated. The error rate of the phase change time between the numerical and experimental results was within 5%, which proves its reliability. As a result, the phase change finishing times were found to be 78 minutes with inlet fluid temperature of 80℃ during charging process, and 126 minutes with inlet fluid temperature of 9℃ during discharging process.

PCM 함유된 축열석고보드의 열환경특성 (Thermal Environment Characteristic of the Heat Storage Gypsum Board Included with Phase Change Material)

  • 권오훈;윤희관;한성국;안대현;심명진;조성운;박종순;김재용
    • 공업화학
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    • 제21권5호
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    • pp.570-574
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    • 2010
  • 기존 단열재의 주된 기능은 단지 열전달을 차단하는 기능과 건물로부터 열손실을 줄여주는 기능만을 수행했다. 반면, 축열재는 특정온도 범위 내에서 열에너지를 저장 또는 방출함으로써 건물에너지 사용량을 절감할 수 있다. 축열 건자재는 실내 공기온도 변화주기를 효과적으로 조절하여 일정하게 온도를 유지시킬 수 있다. 결과적으로 냉난방시스템 기능을 효율적으로 향상시킬 수 있다. 본 연구는 건축자재로 많이 이용되고 있는 석고보드에 상변화잠열물질을 축열재로 첨가하여 그 물성과 열환경 특성을 파악하였다. 또한 축열 건자재를 활용할 때 발생가능한 문제점을 확인하였다. 마지막으로 TVOC와 HCHO 함량 분석으로부터 오염물질의 배출가능성을 조사하여 축열 건자재의 환경 친화도를 검토하였다.