• 제목/요약/키워드: Trigeneration

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Trigeneration 제습공조시스템과 일반공조시스템의 성능 비교 실험 및 수치해석 (An Experimental and Numerical Analysis on Performance Comparison of a Trigeneration Desiccant System and Conventional Air-conditioning System)

  • 김형태;채정민;조영아;박소진;송근수
    • 한국가스학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.32-37
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    • 2018
  • 최근 정부의 미래에너지변환 정책에 따라 천연가스를 활용한 분산발전 시장은 점차 확대될 것으로 예상된다. 분산발전은 전력 수요지 주위의 소규모 발전원을 활용하는 발전방식으로 송배전 인프라 구축 비용과 운용비용, 전력손실을 줄일수 있는 장점이 있다. 천연가스를 이용한 분산발전의 대표적인 예로 Trigeneration System이 있다. 본 연구에서는 Trigeneration System에서 발생되는 냉열 및 엔진 배열을 이용하여 공조대상 실내의 습공기를 제습/냉방/난방 하는 제습공조시스템의 성능 분석에 대한 기초 연구를 수행하였다. 연구결과 제습공조시스템 입출구 온도차가 커질수록 시스템 효율은 높아지고 일반공조시스템 대비 에너지 소비량이 감소하는 것을 알 수 있었다.

거대조류 바이오가스를 연료로 하는 고체산화물 연료전지를 이용한 삼중발전 (Trigeneration Based on Solid Oxide Fuel Cells Driven by Macroalgal Biogas)

  • ;유준
    • 청정기술
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    • 제26권2호
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    • pp.96-101
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    • 2020
  • 이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 연료로 사용하여 열, 전력 및 수소를 생산하는 삼중발전의 타당성 평가를 수행하였다. 이를 위해 3 MW급 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기 랭킨 사이클로 이루어진 상용 규모의 열, 전력 및 수소 생산공정을 공정모사기를 사용하여 설계, 모사하였고, 공정모사로 부터 얻은 열 및 물질 수지를 통해 각 단위조작 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 수소를 생산하기 위해 고체산화물 연료전지의 설계를 수정하였는데, 연료전지 내 애프터-버너를 제거하고 수성-가스 전환 반응기를 추가하였다. 공정모사 결과 설계된 삼중발전 공정은 시간당 3.47톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 2톤의 바이오가스를 이용하여 2.3 MW의 전력과 50 kg hr-1의 수소를 37%의 효율로 생산한다. 이 결과를 토대로 가장 현실적인 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 BESP (breakeven electricity selling price)를 계산하였는데, ¢10.45 kWh-1로 기존의 고정 발전 대비 동등 이상의 수준으로 나타났다.

Simulation of Dynamic Characteristics of a Trigenerative Climate Control System Based On Peltier Thermoelectric Modules

  • Vasilyev, G.S.;Kuzichkin, O.R.;Surzhik, D.I.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권6호
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    • pp.252-257
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    • 2021
  • The application of the principle of trigeneration allows to simultaneously provide electricity to power electronic devices, as well as heat and cold to create the necessary microclimate of the premises and increase efficiency compared to separate cooling and heating systems. The use of Peltier thermoelectric modules (TEM) as part of trigenerative systems allows for smooth and precise control of the temperature regime, high manufacturability and reliability due to the absence of moving parts, resistance to shock and vibration, and small weight and size parameters of the system. One of the promising areas of improvement of trigenerative systems is their modeling and optimization based on the automatic control theory. A block diagram and functional model of an energy-saving trigenerative climate control system based on Peltier modules are developed, and the transfer functions of an open and closed system are obtained. The simulation of the transient characteristics of the system with varying parameters of the components is performed. The directions for improving the quality of transients in the climate control system are determined, as well as the prospects of the proposed methodology for modeling and analyzing control systems operating in substantially nonlinear modes.

흡수식 칠러를 장착한 마이크로터빈 구동 열병합시스템의 성능 해석 (Performance Analysis of Microturbine CHP System with Absorption Chiller)

  • 윤린;한승동
    • 설비공학논문집
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    • 제20권7호
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    • pp.486-491
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    • 2008
  • The performance of a microturbine CHP system equipped with an absorption chiller was analyzed by modeling it. The microturbine with recuperator was simulated with the Brayton cycle model. The mass flow rate and available heat energy of the exhaust gas from the microturbine were simulated. These results were utilized as input values for the generator of the absorption chiller. The absorption chiller is a single-effect air cooled type with a solution heat exchanger. The heat input into the generator was proportional to the heat transfer rate and the UA values of the heat exchangers of the absorption chiller. Furthermore, the COP of the absorption chiller increased with respect to an increase of the heat input into the generator, under the sufficient evaporator capacity condition. When the capacity of the CHP system increased from 30 to 60 kW, the mass flow rate of the LiBr for the absorption chiller doubled, and the UA values for evaporator and condenser increased by factors of x3.9 and x3.4, respectively, under the same COP condition.

연료전지 삼중열병합 시스템의 성능개선 R&D 효과에 대한 경제성 분석 연구 (Economic Analysis Study on the R&D Effect of Performance Improvement of the Tri-generation Fuel Cell System)

  • 안종득;이관영;서석호
    • 신재생에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.26-39
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    • 2022
  • Considering the recent substantial increase in national research and development (R&D) budgets in the energy sector there has been increased Interest in the effectiveness of government R&D investments. We conducted a case study to calculate the allowable scale and effectiveness of R&D investment by calculating the direct performance improvement effect resulting from R&D investment as an economic value. Using conditions that existed prior to R&D investments as a reference, five cases in which performance improved due to R&D investments were compared and analyzed. The government's financial investment is increasing rapidly in line with the establishment of the national hydrogen roadmap. R&D is needed to enhance the current low technology readiness level of hydrogen fuel cells compared to solar and wind energy fields. Therefore, an R&D project to improve the performance of the fuel cell system was selected as this case study's subject. Using the results in this study, the allowable level of investment in the task unit of national R&D projects could be calculated. Moreover, it is advisable to provide a standard for rational decision making for new R&D investments since it is possible to determine investment priorities among a large number of candidates.

빌딩 에너지시스템 통합네트워크 구축에 관한 연구 (The Novel Configuration of Integrated Network for Building Energy System)

  • 홍원표
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.229-234
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    • 2008
  • The new millennium has started with several innovations driven by fast evolution of the technologies in energy sector. A strong impulse towards the diffusion of new economical efficient technologies regulatory incentives related to energy production from renewable source and a small scale building trigeneration and to promotion of more sustainable environmental-friendly generation solutions, the evolution of electricity markets, more and more binding local emission constraints, and the need for improving the security of supply to reduce the energy system vulnerability. The 24 percentage energy quantify of total energy consumption consumes in commercial buildings and residential houses and the 30% portion of total $CO_2$ emissions covers also in the commercial buildings and residential houses sector. To cope with efficiently this energy sinuation in building sector, Building microgrid or building tooling, heating & power(BCHP) system has been interested in recent day due to meeting thermal and electric energy requirements efficiently and with appropriate energy quality. A multi agent system is a collective of intelligent agents that communicate with each other and work cooperatively to achieve common goals. Also, it is to medicate and coordinate communication between Control Areas and Security Coordinators for teal-time control of the BCHP system and the power pid. In this new circumstance, it is very important to integrate the power and energy delivery system and the information system(communication, networks, and intelligent equipment) that controls it. Therefore, development of smart control modules with open communication protocol and seamlessly interchange the data and information between control network and data network including extranet and intranet give a great meanings. We designed and developed the TCP/IP-CAN IED agent modules and ModBus./LonTalk/(TCP/IP) IED agent ones to configure the multi-agent system based smart energy network of commercial buildings and also intelligent algorithms for inverter fault diagnostics which ran be operated in control level or agent level network.

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건물 에너지 시뮬레이션을 이용한 반밀폐형 온실의 동적 에너지 부하 예측 및 수소연료전지 3중 열병합 시스템 적정 용량 산정 (Optimal Capacity Determination of Hydrogen Fuel Cell Technology Based Trigeneration System And Prediction of Semi-closed Greenhouse Dynamic Energy Loads Using Building Energy Simulation)

  • 이승헌;김락우;김찬민;석희웅;윤성욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.181-189
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    • 2023
  • 수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최대 난방 용량 449,578kJ·h-1, 냉방 용량 431,187kJ·h-1이 산정되었다.