상-변화 물질을 토대로 열에너지 저장 시스템을 통한 작동 기기의 열 조정
- 전문가 제언
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○ 본 발명에서 물을 예로 들어 설명한 바와 같이 물질의 상-변화는 등온 조건에서 현열(sensible heat)보다 훨씬 큰 열량의 이동이 수반된다. 따라서 고체-액체 상-변화 물질의 경우 고체에서 액체로 변화하면서 작은 부피로 많은 양을 저장하고 반대로 액체에서 고체로 상-변화할 때 같은 양의 열을 발산한다. 그런데 이 열 저장과 발산이 거의 같은 온도에서 일어난다.
○ 이 같은 상-변화 물질이 가진 큰 열용량은 본 발명이 제시한 선호되는 세 가지 용도에서 이용하면 유리하다. 즉, 작동 기기 자체로 사용하거나 열 장벽으로 사용하여 작동 기기의 열 발생 요소로부터 다른 요소를 열적으로 보호하거나 또 하나는 한 작동 기기 요소의 열적 관성을 증대시키는 것이다.
○ 그 밖에도 본 발명에서는 여러 가지 상-변화 물질을 조합하여 넓은 범위의 온도에서 열 조정이 가능한 하이브리드 시스템도 제시하고 있다. 이 시스템에서는 다른 상-변화 물질의 상-변화가 시작하기 전이거나 또는 이미 완료되었을 때 최소 하나의 상-변화 물질의 상-변화가 진행되어 이 범위에서 온도에 의한 기기의 교란을 방지한다는 것이다.
○ 본 발명은 상-변화 물질의 단점으로 열전도도가 작다는 점을 지적하고 있다. 그러나 금속으로 된 핀을 외부에 장착하는 등 이를 극복하는 방법도 제시하고 있다. 더구나 이러한 금속 핀은 이 시스템의 지지물 역할도 겸하여 시스템의 기계적 강도를 증가시킨다는 주장이다.
○ 그러나 본 발명은 열에너지 저장 시스템에서 사용되는 일반적인 상-변화 물질의 결점으로 상-변화할 때의 부피의 변화와 오랜 시간 사용에 따른 열화로 인한 열에너지 저장 능력의 감퇴는 언급하지 않았다. 상-변화 시에 흔히 일어나는 부피의 변화는 포장기기(예: 캡슐)를 파괴하거나 이를 영구 변형시킨다. 또 본 발명에서 파라핀을 안정된 PCM이라 주장하나 장기간 많은 횟수의 상-변화를 반복하면 필연적으로 열화 된다. 그 중 가장 큰 원인은 상-변화를 하지 않는 물질로 화학적 변화가 일어나는 것으로 이 경우 그만큼 열에너지 저장 능력이 상실된다.
- 저자
- CE.S.I. Centro Studi Industriali di Taddei Ing. Franco and C. S.a.s.
- 자료유형
- 특허정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 에너지
- 연도
- 2008
- 권(호)
- WO20080044256
- 잡지명
- PCT 특허
- 과학기술
표준분류 - 에너지
- 페이지
- 1~62
- 분석자
- 김*설
- 분석물
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