상변화 물질을 이용한 태양열 저장과 히트펌프

전문가 제언

○ 이 자료는 주변 상황에 따라 고체와 액체로 상태가 변화는 상변화물질(PCM, Phase Change Materials)을 히트펌프와 함께 사용하면 에너지절약형 건물의 에너지 소비량을 더욱 줄일 수 있어 에너지효율을 개선하고 이산화탄소 배출량을 감축할 수 있음을 밝히고 있다. 또한 이와 관련된 여러 가지 기술과 방법을 제시하고 있다.

 

○ PCM의 복합적인 특성은 고체에서 액체로 상변화가 이루어지는 과정이 비선형적인 거동이라는 점에서 나타난다. 이러한 비선형적인 거동은 용융상태 유체에 존재하는 부력, 비가역적 특성과 비균형적 상, PCM과 열전달유체 사이의 열전달 및 열전도도, 부피 팽창 등이며 이를 수학적으로 모델링하여 해석하는 것은 매우 어렵다. 이러한 PCM의 활용과 복잡한 거동 해석에는 에너지와 운동량 사이의 관계식을 도출하여 이용하는 수리적인 방법도 연구되고 있다.

 

○ 에너지절약형 건물의 히트펌프에 PCM을 사용하는 경우의 비용 분석에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 않고 있는데 비용 절감이 관련 PCM 시장의 중요한 요소가 될 것으로 예상되므로 이에 대한 연구가 필요할 것이다.

 

○ 에너지절약 분야에서 PCM의 개발과 응용은 중요한 과제 중 하나이며 우리나라에서도 한국에너지기술연구원을 비롯하여 대학, 기업, 연구기관들이 에너지 저장기술을 개발하고 있지만 아직까지는 실용화단계에 이르지 못하고 있다. 그러나 일부 기술은 이미 건물의 에너지절약을 위해 사용되고 있는데 태양열 이용을 위한 진공유리창, 단열재, 히트펌프의 보조기술 등으로 다양한 기술 개선이 이루어지고 있다. 향후 온실가스 감축 및 에너지 절약시대에는 PCM의 역할이 활용도가 크게 진전될 것으로 전망된다.

 

 

저자

V. Kapsalis, D. Karamanis

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

99()

잡지명

Applied Thermal Engineering

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1212~1224

분석자

신*성

분석물

• 상변화 물질을 이용한 태양열 저장과 히트펌프.pdf [470,748 byte]

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