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본 연구는 효율적인 에너지 이용을 위해 탈수 및 수화반응을 이용한 화학식 열펌프의 개발을 목표로 실험을 수행하였다. 각각의 실험은 탈수 및 수화반응을 하나의 사이클로 하여 진행하였고 화학식 열펌프는 반응기와 반응수조 및 응축기로 구성되어 있다. 열저장모드시 반응기 내부의 Mg(...

본 연구는 효율적인 에너지 이용을 위해 탈수 및 수화반응을 이용한 화학식 열펌프의 개발을 목표로 실험을 수행하였다. 각각의 실험은 탈수 및 수화반응을 하나의 사이클로 하여 진행하였고 화학식 열펌프는 반응기와 반응수조 및 응축기로 구성되어 있다. 열저장모드시 반응기 내부의 Mg(OH)_(2) 의 탈수반응은 각각의 실험시 sheath heater를 이용하여 370℃로 가열하여 동일하게 해준다. 열출력모드에서는 반응기의 반응층의 온도가 정상상태가 된 후에 수화반응을 위해 증기가 반응기로 유입되며 열교환기에서는 열교환을 시작한다. 반응수조에서 공급되는 증기는 cartridge heater를 이용하여 80℃, 90℃, 100℃로 변화를 주어 실험하며 각각의 실험에서 열교환기의 순환수의 온도는 반응기 내부로의 공급수증기의 응축방지를 위하여 5℃높게 유지한다. 본 시스템의 반응물질은 고순도의 MgO 분말로부터 만들어 졌으며 작동유체인 공급 증기 및 순환수는 순수한 물을 이용하였다. 화학식 열펌프의 열출력은 실험적으로 결정된 인자에 의해 측정되었다. 열출력량(wrcv)은 실험조건에 따라서 6∼50 W/kg 정도 출력되었으며 열회수율(r_r)은 0.5∼0.8의 변화를 보였다. 화학식 열펌프는 Co-generation에 있어 열출력운전 및 열저장운전에 의해 잉여 열의 화학적 열출력 및 축열이 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, experiments are performed for the development of chemical heat pump that utilizes effective waste heat. The one-cycle operation with hydration/dehydration reaction was carried out for each experiment and this chemical heat pump consists of magnesium oxide reactor, water reservoir and ...

In this study, experiments are performed for the development of chemical heat pump that utilizes effective waste heat. The one-cycle operation with hydration/dehydration reaction was carried out for each experiment and this chemical heat pump consists of magnesium oxide reactor, water reservoir and condenser. In heat storage mode, the dehydration of Mg(OH)_(2) in the bed was experimented under the same temperature(370℃) for each run by using a sheath heater. In heat output mode, steam was introduced into the reactor bed for the hydration after the reactor attained the steady state and water was circulated in the tube of heat exchanger. Then the steam temperature of the water reservoir by using cartridge heater were 80℃, 90℃ and 100℃, respectively and the water of heat exchanger is maintained at 5℃ higher than the steam temperature for each case. In this system, a reactant is made from an ultra-fine powder of MgO and purified water is used for working fluid. The heat output rate and the heat recovery ratio of this heat pump system were evaluated using the experimentally determined parameters. The results show that 6∼50 W/kg of heat output and 0.5∼0.8 of heat recovery ratio are attainable. The heat pump is applicable for a load leveling in a co-generation system by storing chemical surplus heat at low heat demand and by supplying heat at peak load period.

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