잠열축열 매체를 적용한 태양열 온수급탕 시스템

전문가 제언

○ 전 세계적인 화석연료의 소비 증가는 에너지안보 위협과 함께 온실가스 배출로 기후변화의 주요인이 되고 있다. 이에 따라 각국은 태양열, 풍력, 수력, 바이오가스와 같은 신재생에너지의 이용 확대에 주력하고 있다. 이중 태양에너지는 청정하고 풍부한 에너지로서 크게 확대되고 있고 태양열 이용에서는 태양열 온수급탕(SDHW: Solar Domestic Hot Water) 시스템을 들 수 있다.

 

○ 근래에 SDHW 시스템에는 온수수요 시간대(아침 및 저녁)와 집열 시간대(낮) 간의 불일치를 해결하기 위한 축열(TES: Thermal Energy Storage)기능 추가요구가 늘어나고 있다. 종래의 현열(sensible heat) 축열방식은 축열온도가 높아 열손실이 크고 시스템 크기가 큰 단점이 있다. 이에 비해 상변화물질(PCM: Phase Change Material)의 잠열을 이용하는 잠열축열(latent heat energy storage)은 종래의 문제를 개선할 수 있다.

 

○ 많은 연구를 통해 PCM 적용 SDHW 시스템은 종래의 현열 이용 방식보다 축열용량은 증가되지만 에너지 공급 측면에서의 효과는 기대에 못 미치는 것으로 나타났다. 이는 PCM 적용 시스템의 최적화를 위한 지식이 충분하지 않은 데에 원인이 있어 더 많은 실험연구가 필요하다. 또한 성능과 경제성 개선 측면에 있어 SDHW 시스템을 보다 많은 운전조건에서 최적화하기 위한 수치모델 개발이 필요하다.

 

○ 국내의 태양열 시장은 SDHW 기기 중심으로 1997년에 연간 7만 여대의 시장이 형성됐지만 심야전기 온수기의 등장, 지원제도의 중단 등으로 2003년에는 1000대 수준까지 떨어지는 등 침체국면에 있다. SDHW의 보급 확대에는 SDHW 시스템의 성능 개선이 필요하다. 이를 위해 고효율 PCM 개발과 이의 적용기술 개발은 물론 고효율 집열기 개발 등 주요시스템 요소기술의 고도화가 필요하다. 또한 태양열 이용을 냉방용도까지 확대하는 다목적 태양열 시스템으로의 전환도 필요하다.

저자

Saeid Seddegh, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

49()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

517~533

분석자

이*원

분석물

• 잠열축열 매체를 이용한 태양열 온수급탕 시스템.pdf [529,872 byte]

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