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주택용 연료전지 연료전지 운전방법에 따른 계간 성능 분석
이원용(W.-Y. Lee),정귀성(K.-S. Jeong),손영준(Y.-J. Sohn),엄석기(S.-K. Um),황정태(J.-T. Hwang),김창수(C-S Kim) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.5
Fuel cell systems(FCSs) have potential to achieve a financial and environmental advantage over competing technologies. For use in residences and buildings FCSs can provide useful heating/hot water and electricity generation at a high overall efficiency. In this study, a 1.5Kw-class Polymer electrolyte fuel cell system(PEFCS) with a battery pack has been modelled and simulated. Its electric conversion efficiency and heat recovery performance are highly dependent on the seasonal thermal and electric load of a residence. Seasonal average fuel saving rates are calculated to find proper load management methods. The scheme can be used to determine the optimal capacity and operating strategies of PEFCS.
이증우(Lee, Jeungwoo),허규철(Heo, Kyuchul),차정은(Cha, Jungeun),이상현(Lee, Sanghyun),황정태(Hwang, Jungtae),조성호(Jo, Sungho),정병수(Jung, Byungsoo) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
SOFC는 높은 반응온도(600{sim}1000?C)에서 작동되어 발전효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있는 것이 장점이다. 하지만 고온에서의 운전은 구성요소의 열변형과 온도구배에 의한 전극촉매의 열화 그리고 밀봉재의 수명에 영향을 주어 결국 스택의 내구성을 감소시킨다. 특히 스택의 온도구배가 심화되면 국부적인 Hot spot를 형성하여 셀에 심각한 손상을 주게 된다. 본 과제에서는 SOFC 스택의 온도구배를 완화시키기 위한 내부개질기의 개발 및 고온용 분리판 소재의 정밀성형기술을 확보하고자 한다. 열/유동해석을 통하여 반응가스의 농도, 유속, 구조변경 등 내부개질기 온도구배에 대한 주요인자를 확인하였고, 장기 운전평가를 통하여 개질 촉매의 고온 활성 및 내구성에 대한 성능평가를 진행 중이다. 분리판의 경우, 고온용 소재(페라이트계 스테인레스)에 대한 기초실험을 실시하여 성형품질의 주요 인자를 파악하였으며 Proto-type 금형 설계 및 개발을 통하여 성형 기초기술을 확보하였다. 그리고 스택 내부온도를 구현할 수 있는 시뮬레이터를 설계 중에 있으며 이를 이용하여 개발된 내부개질기 및 분리판을 스택 운전환경에서 평가할 예정이다.
차정은(Cha, Jung-Eun),전희권(Jun, Hee-Kwon),박정주(Park, Jung-Joo),고윤택(Ko, Youn-Taek),황정태(Hwang, Jung-Tae),장원철(Chang, Won-Chol),김진영(Kim, Jin-Young),김태원(Kim, Tae-Won),김인기(Kim, In-Ki),정영식(Jeong, Young-Sik),갈한주(K 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.06
To extract hydrogen for stack, fuels such as LPG and LNG were reformed in the fuel processor, which is comprised of desulfurizer, reformer, shift converter, CO remover and steam generator. All elements of fuel processor are integrated in a single package. Highly active catalysts (desulfurizing adsorbent, reforming catalyst, CO shift catalyst, CO removal catalyst) and the various burners were developed and evaluated in this study. The performance of the developed catalysts and the commercial ones was similar. 1 kW, 5 kW class fuel processor systems using the developed catalyst and burner showed efficiency of 75 %(LHV, for LNG). The start-up time of the 1 kW class fuel processor was less than 50 minutes and its volume including insulation was about 30 l. The start-up time of 3 kW and 5 kW class fuel processors with the volume of 90 l and 150 l, respectively, was about 60 minutes. In the case of LPG fuel, efficiency, volume and start-up time of 1kW class fuel processor showed 73 %(LHV), < 60 l and < 60 min, respectively. Advanced fuel processor showed more highly efficiency and shorter start-up time due to the improvement of heat exchanger and operating method. 1 kW and 3 kW class fuel processors have been evaluated for reliability and durability including with on/off test of developed catalysts and burner.