잠열 열저장 시스템의 성능 향상

전문가 제언

○ 잠열 열저장(LHTS: Latent Heat Thermal Storage) 시스템에서 상변화물질(PCM: Phase Change Material)의 사용은 유망한 효과적 열저장방법이다. 그러나 PCM의 낮은 열전도율 때문에 LHTS 시스템의 성능이 제한받고 있다. 그래서 많은 연구자들은 PCM을 사용하는 LHTS 시스템의 열적 성능을 향상시키기 위해 노력해 왔다. LHTS 시스템의 성능향상을 위해 고려되는 기술로는 확장된 표면의 사용, 복합 PCM의 사용, 열전도율의 향상 및 PCM의 마이크로캡슐화 등이 있으며 그 개요가 이 글에서 소개되고 있다.

○ LHTS 시스템에서 PCM을 사용하는 경우 열전도율이 낮은 것 외에 다른 문제점도 있다. 그 중 하나는 어떤 PCM은 응고온도애서 과랭(subcooling)이 일어나 결정화가 되지 않는 것이다. 이것은 재료가 결정(응고)을 시작할 때 온도가 융해점으로 상승하기 때문이다. 그래서 과랭을 최소화하기 위해 핵 형성제를 첨가하기도 한다. 다른 하나는 염수화물과 같은 PCM은 장기적으로 사용하면 상의 분리현상이 일어나는 것이다. 이들 문제의 해결을 위한 연구도 지속되어야 할 것이다.

○ PCM을 사용한 LHTS 시스템의 보급에서 애로의 하나는 일반적으로 PCM의 가격이 너무 비싼 것이다. 예를 들면 Rubitherm의 파라핀 제품가격(2007년 가격)은 2,900～3,500?/톤이며, 오스트레일리아의 염수화물의 가격은 9,000～11,000AUD/톤이다. 연구용이 아닌 대규모 태양에너지 이용을 위해서는 PCM의 가격이 $1/㎏의 수준에 도달해야 한다. 따라서 PCM의 연구는 품질은 낮아도 값싼 PCM의 생산이 포함되어야 할 것이다.

○ 오늘날 PCM 제품의 시험을 위한 국가 또는 국제적 표준기준이 미흡한 상태에 있다. 또한 상용 제품으로 생산되어 판매되는 PCM을 검증하는 국가 또는 국제적 기관도 없다. 일반적으로 생산자는 PCM 제품의 질적 인증을 얻지 못하며 PCM의 열적 물성에 대한 정확한 데이터를 얻기도 힘들다. PCM을 시험하기 위한 통일된 국제표준의 개발은 PCM의 이용 기술 향상에 도움이 될 것이다.

저자

S. Jegadheeswaran, Sanjay D. Pohekar

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2009

권(호)

13

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

2225~2244

분석자

차*희

분석물

• 잠열 열저장 시스템의 성능 향상.pdf [415,537 byte]

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