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이건행(G.H. Lee),김준근(J.K. Kim),조남철(N.C. Cho),오수철(S.C. Ohu),임장순(C.S. Yim) 한국태양에너지학회 1994 한국태양에너지학회 논문집 Vol.14 No.1
본 연구에서는 효율적인 열저장 방법으로 주목받고 있는 잠열이용형 축열장치에 2종 축열재 (C_(28)H_(58), Na₄P₂O_7ㆍ10H₂O)의 질량비 (M*)를 각각 0.5, 1.0, 2.0으로 하여 장입한 후 작동유체의 유량 및 온도, 상변화물질의 초기온도를 변화시켰을 경우 사간경과에 따른 상변화물질의 온도분포와 축열량 및 방열량을 비교, 검토하였다.<br/> 열전도율이 큰 피로인산나트륨의 온도분포는 축열초기에 급격히 상승하는 반면, 피로인산나트륨보다 열전도율이 작고 자연대류 열전달이 지배적인 파라핀의 온도분포는 상대적으로 서서히 증가하였고 2종 축열재 중에서 파라핀의 질량이 많을수록 축열량이 크게 나타났다. 그러나 이후 용융이 진행됨에 따라 용융체적이 증가하므로 액상 피로인산나트륨의 열전도율이 액상 파라핀의 열전도율보다 크기 때문에 피로인산나트륨의 질량이 많을수록 축열량이 크게 나타나 질량비 0.5인 경우의 총 축열량은 94 Kcal/㎏으로 질량비가 1.0, 2.0인 경우보다 각각 약 3.3%, 5.6% 정도 크게 나타났다.<br/> 방열 과정에서는 액상 피로인산나트륨의 열전도율이 액상 파라핀의 열전도율보다 약 3배 정도 크기 때문에 피로인산나트륨의 질량이 가장 많은 질량비 0.5인 경우의 방열량이 질량비 1.0, 2.0인 경우보다 크게 나타났다. A new concept of heat storage system using latent heat was proposed for improving the effectiveness of the heat storage. Two kinds of phase change materials (C_(28)H_(58), Na₄P₂O_7ㆍ10H₂O) were inserted into the tubes of the system in order to calculate and, hence, to analyze the mass ratio, temperature distribution, heat recovery quantity and heat release quantity with respect to the flow rate and temperature of the working fluids and initial temperature of PCM.<br/> At early heating process, the temperature distribution of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O rapidly increases, while that of C_(28)H_(58) slowly increases due to lower thermal conductivity and melting points. However, in proceeding of melting process, total heat storage quantity of the case of 0.5-mass ratio is shown to be superior to 1.0, 2.0 mass-ratio by 3.3%, 5.6%, respectively.<br/> In proceeding of melting process, heat transfer rate rapidly increases proportional to mass of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O This is due to that the thermal conductivity of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O is larger than that of C_(28)H_(58) in liquid state. In cooling process, the case of 0.5-mass ratio was superior to any other cases in terms of freezing heat transfer rate. This aspect arises from that the thermal condutivity of Na₄P₂0_7ㆍ10H₂O in liquid state was lager than that of C_(28)H_(58) by three times.
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