• 제목/요약/키워드: thermal storage system

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소형 수소저장물질 유효열전도도 측정장치의 신뢰성 평가 (Reliability Evaluation of Miniaturized Measurement Cell of Effective Thermal Conductivity for Hydrogen Storage Materials)

  • 이영효;임연호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.431-437
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    • 2015
  • Recently, a miniaturized measurement cell of effective thermal conductivity was developed to evaulate the heat transfer characteristics of hydrogen stroage material in the initial step of its development. In this work, the realiablity issues which can occur from this miniaturization of measurement cell were studied in detail by both experiments and numerical simulation of heat transfer. $LaNi_5$ as a reference was used for the reliability evaluation of the miniaturized measurement cell. Numerical simulations of heat transfer for this measurement system were verified through comparison with the experimental data. Under these reliablity studies, we discuss how to overcome the inherent drawbacks of this miniaturized system in order to achieve the high reliability.

FEFLOW를 이용한 천부지열 활용 예측 모델링

  • 심병완;송윤호;김형찬
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.399-402
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    • 2004
  • An aquifer thermal energy storage (ATES) model is simulated by FEFLOW according to the scenario of heat pump operation in two layered confining aquifer. The scenario is consisted of 4 steps: 90 days pumping (west well) and waste water injection (east well: 35 $^{\circ}C$), 90 day s stop, 90days pumping (east well) and waste water injection (west well: 5 $^{\circ}C$), and 95 days stop. The injection of the waste water is limited in the second layer and the first layer is aquitard. The temperature distribution at the surface shows low difference with reference temperature and opposit aspect with that of the second layer because the thermal transition through the first layer is very slow. Even though the simulated thermal transition in the aquifer system have a difference with real ATES system, optimal design and operate system can be developed with field tests and operational experience.

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태양열 발전에서 태양열에너지 수송을 위한 고온 축열 물질의 열절달 특성 (Heat Transfer Characteristics of High Temperature molten salt storage for Solar Thermal Power Generation)

  • ;김기만;강용혁;한귀영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.190-193
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    • 2008
  • The heat transfer characteristics of molten salt storage system for the solar thermal power generation were investigated. Temperature profiles and the heat transfer coefficients during the storage and discharge stage were obtained with the steam as the heat transfer fluid. Two kinds of inorganic salt were employed as the storage materials and coil type of heat exchanger were installed in both tanks to provide the heat transfer surfaces during the storage and discharge stage. The effects of steam flow rates, flow direction of steam in the storage tank and the initial temperature of storage and discharge tank on the heat transfer were tested.

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온실난방을 위한 태양열 지중 계간축열시스템의 최적 운전 방안 (Optimal Operation Methods of the Seasonal Solar Borehole Thermal Energy Storage System for Heating of a Greenhouse)

  • 김원욱;김용기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.28-34
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    • 2019
  • 태양열은 지구에서 가장 풍부한 재생에너지 중의 하나이지만, 일반적으로 태양열이 풍부한 계절과 열부하가 큰 계절이 서로 달라 사용에 제한이 있다. 유럽과 캐나다에서는 하절기의 풍부한 태양열을 저장하고 그 열을 동절기 난방부하에 활용하여 에너지를 절감하는 태양열 계간축열시스템을 활용하고 있다. 최근 물탱크방식 및 지중축열방식의 태양열 계간축열시스템이 국내에 소개되어 실증연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 연간 2,164 GJ의 난방부하를 가진 경기도 화성시의 유리온실 1개동에 $2,000m^2$의 평판형 태양열 집열기, $20,000m^2$의 지중 계간축열조를 사용하고 단기축열조를 사용하지 않는 보어홀 방식의 태양열 지중 계간축열시스템을 모델링하여, 운전제어조건에 따른 태양열 이용률을 평가하였다. 시간에 따른 태양열 지중 계간축열시스템의 동적성능예측을 위하여 TRNSYS 18 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 태양열 지중 계간축열시스템은 태양열 집열과 지중 계간축열조 방열에 각각 차온 제어 하였을 때, 5년간 평균 약 60%의 태양열 이용률을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 시스템은 태양열 지중 계간축열시스템의 구성과 제어방법을 단순화하고 성능을 확보하였다.

한국형 태양열 온수급탕 시스템의 제안 (Proposal for Korean Solar Water Heating System)

  • 최봉수;윤두한;김성수;홍희기
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.105-110
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    • 2006
  • Several types of solar water heating system were analyzed in characteristics and proper systems were proposed under Korean climates. In particular, the forced circulation type with a spiral-jacketed storage tank has a potential to be used widely in a small and a part of middle systems when the stratification of the storage tank can be enhanced by a precise design.

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지하수 유동 영향에 따른 지하수 이용 열펌프 시스템의 대수층 온도 변화 예측 모델링 (Simulation of aquifer temperature variation in a groundwater source heat pump system with the effect of groundwater flow)

  • 심병완;송윤호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.701-704
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    • 2005
  • Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) can be a cost-effective and renewable geothermal energy source, depending on site-specific and thermohydraulic conditions. To design an effective ATES system having influenced by groundwater movement, understanding of thermo hydraulic processes is necessary. The heat transfer phenomena for an aquifer heat storage are simulated using FEFLOW with the scenario of heat pump operation with pumping and waste water reinjection in a two layered confined aquifer model. Temperature distribution of the aquifer model is generated, and hydraulic heads and temperature variations are monitored at the both wells during 365 days. The average groundwater velocities are determined with two hydraulic gradient sets according to boundary conditions, and the effect of groundwater flow are shown at the generated thermal distributions of three different depth slices. The generated temperature contour lines at the hydraulic gradient of 0.00 1 are shaped circular, and the center is moved less than 5m to the groundwater flow direction in 365 days simulation period. However at the hydraulic gradient of 0.01, the contour center of the temperature are moved to the end of boundary at each slice and the largest movement is at bottom slice. By the analysis of thermal interference data between two wells the efficiency of the heat pump system model is validated, and the variation of heads is monitored at injection, pumping and no operation mode.

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스윙 암 타입 초소형 광 픽업 시스템의 방열 설계 (Micro Thermal Design of Swing-Arm Type Small Form Factor Optical Pick-up System)

  • 이지나;김홍민;강신일;손진승;이명복
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.21-25
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    • 2006
  • The new multimedia information environment requires smaller optical data storage systems. However, one of the difficulties encountered in designing small form factor(SFF) optical pick-up is to emit the heat which is generated from laser diode(LD). Heat generated at the LD can reduce the optical performance of the system and the lifetime of LD. Therefore, it is important to include the thermal design in the design stage of SFF optical pick-up system for high performance and the longer lifetime of LD, and furthermore, to analyze the thermal characteristics of LD in detail micro heat transfer analysis is necessary. In the present study, micro heat transfer analysis was performed using the finite element method for the $28{\times}11{\times}2mm^3$ super slim swing-arm type optical pick-up actuator for Blu-ray disk. Two different materials were used for a swing-arm; a double layer polycarbonate/steel structure and a single aluminum structure.

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고로슬래그 혼입 콘크리트의 고온 조건에서의 열역학 성능 (Thermal Characteristics of Concrete Fabricated with Blast Furnace Slag Subjected to Thermal Cycling Condition)

  • 양인환;박지훈
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.414-420
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    • 2017
  • 이 연구에서는 고온의 태양열 에너지를 저장하기 위한 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성을 파악하였다. 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 실험변수로써 고로슬래그 함유량과 물-바인더 비를 고려하였다. 고로슬래그 콘크리트의 역학적 특성으로써 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하고, 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. 고로슬래그를 포함한 콘크리트의 열싸이클 적용 후의 잔류압축강도가 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 잔류압축강도보다 크다. 또한, 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 열전도율이 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 열전도율보다 더욱 크다. 이는 고로슬래그 콘크리트가 열에너지의 축열과 방열에 효과적인 것을 나타낸다. 실험연구 결과는 콘크리트 열저장 축열 모듈 설계에 효율적으로 활용될 수 있다.

열에너지 저장을 위한 시멘트 복합재료의 섬유보강 모르타르의 열역학 특성에 관한 영향 (Effect of Cementitious Composite on the Thermal and Mechanical Properties of Fiber-Reinforced Mortars for Thermal Energy Storage)

  • 양인환;김경철;최영철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.395-405
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    • 2016
  • 이 연구에서는 태양열 에너지 저장용도로 사용하기 위한 섬유보강 모르타르의 열적 및 역학적 특성을 파악하였다. 다양한 시멘트 복합재료의 배합이 섬유보강 모르타르의 열적 및 역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 섬유보강 모르타르의 역학적 특성으로서 열싸이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 섬유보강 모르타르의 열적 특성으로서 열전도율과 비열을 측정하였다. OPC와 그라파이트를 포함한 배합의 잔류압축강도가 가장 크게 나타난다. 알루미나 시멘트를 혼합한 배합의 비열이 크게 나타나며, 이는 알루미나시멘트가 열저장 시스템의 효율적인 축열과 방열에 유리함을 의미한다. 또한, 그라파이트의 첨가는 섬유보강 복합재료의 비열을 증가시킨다. 실험연구결과는 콘크리트를 $450^{\circ}C$ 이상의 열저장 매체로 활용하기 위한 프로토타입 시스템 설계에 실제적인 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

한국형 태양열 온수급탕 시스템의 대책과 제안 (Measures and Proposal for Korean Solar Water Heating System)

  • 김성수;홍희기
    • 설비공학논문집
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    • 제20권9호
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    • pp.631-636
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    • 2008
  • Solar thermal systems are recently refocused by higher oil prices, but did not completely restore the people's confidence owing to the past bad systems. Several types of solar water heating systems were analyzed in characteristics and some proper systems were proposed under Korean climates and system scale. As a small system, natural circulation system should be installed only in a southern region of Korea, with a freeze protection valve instead of heating coil for freeze protection. In most area of Korea, the forced circulation type with a heat exchange coil inside a thermal storage tank or with a spiral-jacketed storage tank, proposed and verified by the authors, has a merit of stable performance and freeze protection.