온습도감시시스템 콜드체인모니터 상변화물질 열전달유체 알킬페놀 바이오운송온도팩
ELPRO Datalogger LIBERO PDF Logger Organic PCM MARLOTHERM SASOL Alkylphenol Bio-Transit Solution
home I about us I contact information
TECHNICAL EVALUATION OF LATENT HEAT STORAGE UNIT
셀시우스코리아
회사안내
사업분야
연구개발
상변화기술정보
잠열저장시스템
연락처정보
LINK SITE
www.celsius.co.kr
셀시우스코리아
잠열저장시스템의 기술적 평가
많은 사람들이 에너지소비량이 적거나 다시 회수할 수 있는 시스템을 원하고 있습니다. 이렇게 하기 위해서는 열용량이 커야 합니다. 열용량이 큰 잠열재 즉, PCM을 결합하면 종전의 온수저장시스템 보다도 많은 장점을 가질 수 있습니다.

■ 잠열저장의 장점

기존의 온수저장시스템 같은 많은 축열방식은 현열축열방식을 이용해 왔습니다, 이러한 방식의 축열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

Q =m · cp · delta T

그러나 잠열저장방식에서는 현열효과가 상변화물질의 잠열량이 높기 때문에 증가하게 됩니다. 이러한 잠열은 물질이 용융될 때 잠열량이 증가하고 응결될 때 저장된 열이 방출 됩니다. 따라서 잠열량은 다음과 같이 계산 됩니다.

Q =(m · cp · delta T) + (m · cp · delta T)PCM + (m · delta h melt)PCM

Q = 열용량 (kJ/kg)
m = 물질의 질량 (kg)
cp = 비열 (kJ/kg·K)
delta T = 저장물질의 온도차이 (K)
delta h melt = 저장물질의 용융엔탈피

일반적으로 작동온도범위가 작을수록 온수축열방식에 비하여 축열효과가 증대 됩니다.

■ PCM과 온수축열시스템의 비교

열전달매체 (예, 물)로부터 잠열저장물질 (예, 잠열파라핀)로 직접 접촉에 의하여 열 전도가 된다면 이것을 Hybrid storage unit (하이브리드 축열시스템)이라고 합니다.

[그림 1] ▶

위의 그림1은 PCM과 물과의 혼합물로 이루어진 하이브리드시스템의 열저장밀도를 보여주는 것으로 혼합비율에 따라 다양한 범위의 온도대를 보여주고 있습니다.

[그림 2] ▶

그림 2는 온도차이 delta T에 따라 온수축열시스템과 잠열저장시스템간의 에너지저장밀도를 보여주고있습니다.

■ 결과

상기 두 그림으로부터 다음과 같은 결과를 내릴 수 있습니다.

하이브리드축열시스템에서 잠열파라핀 함량이 높을수록 열용량이 증가하고 상변화를 통하여 더욱더 일정한 온도를 유지 할 수 있습니다.

잠열저장방식의 장점은 온도변화범위가 작을수록 효율이 증가하며, 비열값은 열저장용량에는 크게 영향을 미치지 않습니다.

잠열저장물질은 열저장용량의 손실을 피할 수 있는 최소의 양으로 첨가되어야 합니다.

작동온도범위가 작고 파라핀함량이 높을 수록 콤팩트한 저장시스템이 가능합니다. (물외의 공기 같은 것이 열전도체로 이용될 경우 열저장 효율이 증가 합니다.)

■ 결론

잠열저장물질은 축열조 내에서 최소 50% 이상으로 채워져야하며 작동온도범위가 최대 15-20 K 범위로 한정될 때 효율적인 잠열저장시스템을 설계할 수 있습니다. 이러한 예로는 태양열축열시스템이나 환기시스템에서 열회수시스템이있습니다.

상기 두가지 그림은 잠열저장시스템이 뜨거운 물을 저장하기에는 부적합하다는 점을 분명히 보여주고 있습니다. 그 이유는 물을 15도에서 65도까지 가열해야하며 이 때 작동온도범위편차가 너무 크기 때문입니다. 이 경우에 정용할 시에는 잠열저장시스템은 기존의 온수축열조에 비하여 경제적이거나 기술적인 잇점이 없습니다.
www.celsius.co.kr
시작페이지 회사소개 연구개발 연락처정보
Copyright by CELSIUS KOREA I Contact e-mail: info@celsius.co.kr
Tel: 02-421-1104 Technical Support: 010-9529-0777 Fax: 02-421-1174