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흡착제 탄소를 사용하는 흡착 냉각 시스템

전문가 제언: ○ 치솟는 화석연료 가격과 환경에 대한 관심 증대로 신뢰할 수 있고 오염이 없으며 에너지 비용이 적은 냉각 시스템에 관심이 증대되고 있다. 흡착 냉각은 열로 가동되는 냉각 시스템으로, 태양열, 저급의 폐열이나 재생에너지를 주된 추진 에너지로 활용할 수 있어 다량의 에너지를 절약할 수 있고 이산화탄소의 발생을 줄일 수 있는 이점이 있다.

○ 흡착 냉각시스템이 증기 압축 냉동시스템에 비하여 상업화가 어려운 것은 흡착/탈착시간이 길고 흡착제 단위 중량 당 냉각 용량이 적고 성능 계수가 낮기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위해서는 열을 더욱 많이 회수할 수 있는 새로운 사이클을 적용하고 흡착제에서 열 및 물질 전달 능력을 향상시켜 흡착 상을 개선하고 새로운 흡착제 재료를 개발해야 한다.

○ 실리카겔, 제올라이트, 활성탄소 등의 전통적인 흡착제를 기반으로 개조하거나 복합화된 재료를 사용하면 흡착 용량을 증대하고 열전도성의 향상으로 열과 물질 전달 능력을 개선할 수 있으므로 개선을 위한 연구가 요망된다.

○ 본고는 흡착제로 탄소재료를 사용하는 잠재적인 냉각시스템과 아직 연구되고 있는 몇 가지 흡착 탄소 페어를 소개하고 있다. 흡착 페어란 흡착제와 냉매로 구성되는 쌍을 말한다. 흡착 작용 페어는 흡착 냉각 사이클에서 중요한 부분이며 흡착제-흡착물의 페어 선택은 구성 성분의 특성에 따라 변한다.

○ 냉각시스템에서 흡착제로 탄소를 사용한 흡착 페어에서 최대 COP를 나타내는 시스템은 냉매로서 메탄올과 에탄올을 사용하는 시스템으로 0.78과 0.8이었다. 잠재적인 흡착 냉각시스템의 성능은 아직 충분히 만족할 만한 수준에는 이르지 못한 것으로 판단되며 새로운 흡착제 탄소 페어의 도입으로 고성능 냉각 시스템 개발이 요망되고 있다.

저자: Ahmed A. Askalany, et al
자료유형: 학술정보