집단에너지 시설에서 중요한 부분을 차지하는 축열조는 열온수를 일시 저장하는 시설로써 열배관 전체에 알맞은 압력을 유지시켜 주고, 경제적이고 안정적인 열공급을 할 수 있도록 하는 설비이다.
따라서 열저장조에 대하여 유동해석 및 설계기술을 확립하고 최적의 디퓨저 설계기준을 제시함과 동시에 실증 테스트를 통한 경제성 평가를 수행하여 절감되는 비용을 정량적으로 예측함으로서 최적설계 기술을 개발하는 것이다.
사각 축열조의 축열성능을 실험을 통해 측정한 결과는 다음과 같다. 모든 형태의 온도성층 축열조에서 디퓨저 형태에 따라 모든 경우에서 Radial improved type의 축열조가 가장 양호한 성능을 보이고 있음을 알 수 있다. 또한 Re=400인 경우가 초기의 온도성층도가 가장 높고 종기의 온도성층도는 가장 낮게 측정됐으며, Re=800인 경우 초기의 온도성층도는 Re=400인 경우보다 낮지만 종기의 온도성층도는 가장 높음을 알 수 있다. Re=1200인 경우는 초기의 온도성층도는 Re=400 및 800에 비해 가장 낮지만 종기의 온도성층도는 Re=400인 경우보다 높은 값을 보이고 있다. 축열조는 축열을 종료한 후에 이용하는 것이므로 종기의 온도성층도가 높은 Re=800인 경우가 가장 우수한 축열성능을 보이고 있음을 알 수 있다.
원형 조절형 디퓨저에 대해서 경과시간에 따른 온도성층도의 변화를 보면 Fr=1.0인 경우에 온도성층도가 가장 높고 Fr=0.5, Fr=1.5의 순으로 온도성층도가 높음을 알 수 있다.
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집단에너지 시설에서 중요한 부분을 차지하는 축열조는 열온수를 일시 저장하는 시설로써 열배관 전체에 알맞은 압력을 유지시켜 주고, 경제적이고 안정적인 열공급을 할 수 있도록 하는 설비이다.
따라서 열저장조에 대하여 유동해석 및 설계기술을 확립하고 최적의 디퓨저 설계기준을 제시함과 동시에 실증 테스트를 통한 경제성 평가를 수행하여 절감되는 비용을 정량적으로 예측함으로서 최적설계 기술을 개발하는 것이다.
사각 축열조의 축열성능을 실험을 통해 측정한 결과는 다음과 같다. 모든 형태의 온도성층 축열조에서 디퓨저 형태에 따라 모든 경우에서 Radial improved type의 축열조가 가장 양호한 성능을 보이고 있음을 알 수 있다. 또한 Re=400인 경우가 초기의 온도성층도가 가장 높고 종기의 온도성층도는 가장 낮게 측정됐으며, Re=800인 경우 초기의 온도성층도는 Re=400인 경우보다 낮지만 종기의 온도성층도는 가장 높음을 알 수 있다. Re=1200인 경우는 초기의 온도성층도는 Re=400 및 800에 비해 가장 낮지만 종기의 온도성층도는 Re=400인 경우보다 높은 값을 보이고 있다. 축열조는 축열을 종료한 후에 이용하는 것이므로 종기의 온도성층도가 높은 Re=800인 경우가 가장 우수한 축열성능을 보이고 있음을 알 수 있다.
원형 조절형 디퓨저에 대해서 경과시간에 따른 온도성층도의 변화를 보면 Fr=1.0인 경우에 온도성층도가 가장 높고 Fr=0.5, Fr=1.5의 순으로 온도성층도가 높음을 알 수 있다.
수치해석을 통해 도출된 결과는 이전에 행했던 실험결과와 매우 유사하는 결과를 얻었다. Fr수가 낮을수록 좋은 축열성능을 보이고, Re수는 크거나 작을 경우 축열성능이 떨어지는 현상이 보였다. 사각 축열조에서 축열조 길이에 따라 차등화된 유?출입속도를 조절할 수 있는 유동저항체를 붙임으로써 축열조상의 같은 높이에 대해 동일하게 충전되도록 고안된 원형조절평판형이 제안되었다. 이러한 디퓨저 형상은 Re수가 800이면서 Fr수가 0.5일때 가장 우수한 성능을 보였다.
집단에너지 시설에서 중요한 부분을 차지하는 축열조는 열온수를 일시 저장하는 시설로써 열배관 전체에 알맞은 압력을 유지시켜 주고, 경제적이고 안정적인 열공급을 할 수 있도록 하는 설비이다.
따라서 열저장조에 대하여 유동해석 및 설계기술을 확립하고 최적의 디퓨저 설계기준을 제시함과 동시에 실증 테스트를 통한 경제성 평가를 수행하여 절감되는 비용을 정량적으로 예측함으로서 최적설계 기술을 개발하는 것이다.
사각 축열조의 축열성능을 실험을 통해 측정한 결과는 다음과 같다. 모든 형태의 온도성층 축열조에서 디퓨저 형태에 따라 모든 경우에서 Radial improved type의 축열조가 가장 양호한 성능을 보이고 있음을 알 수 있다. 또한 Re=400인 경우가 초기의 온도성층도가 가장 높고 종기의 온도성층도는 가장 낮게 측정됐으며, Re=800인 경우 초기의 온도성층도는 Re=400인 경우보다 낮지만 종기의 온도성층도는 가장 높음을 알 수 있다. Re=1200인 경우는 초기의 온도성층도는 Re=400 및 800에 비해 가장 낮지만 종기의 온도성층도는 Re=400인 경우보다 높은 값을 보이고 있다. 축열조는 축열을 종료한 후에 이용하는 것이므로 종기의 온도성층도가 높은 Re=800인 경우가 가장 우수한 축열성능을 보이고 있음을 알 수 있다.
원형 조절형 디퓨저에 대해서 경과시간에 따른 온도성층도의 변화를 보면 Fr=1.0인 경우에 온도성층도가 가장 높고 Fr=0.5, Fr=1.5의 순으로 온도성층도가 높음을 알 수 있다.
수치해석을 통해 도출된 결과는 이전에 행했던 실험결과와 매우 유사하는 결과를 얻었다. Fr수가 낮을수록 좋은 축열성능을 보이고, Re수는 크거나 작을 경우 축열성능이 떨어지는 현상이 보였다. 사각 축열조에서 축열조 길이에 따라 차등화된 유?출입속도를 조절할 수 있는 유동저항체를 붙임으로써 축열조상의 같은 높이에 대해 동일하게 충전되도록 고안된 원형조절평판형이 제안되었다. 이러한 디퓨저 형상은 Re수가 800이면서 Fr수가 0.5일때 가장 우수한 성능을 보였다.
In order to use the unused energy efficiently, demand and supply energy for heating and cooling should meet a balance by using heat pump and themal storage technology. Generally city area has a large potential to use the unused energy but it has a limitation because it is with low level temperature ...
In order to use the unused energy efficiently, demand and supply energy for heating and cooling should meet a balance by using heat pump and themal storage technology. Generally city area has a large potential to use the unused energy but it has a limitation because it is with low level temperature and has long distance to transfer. Therefore new heat storage and transportation technologies to use it efficiently are required. This study suggest an experimental and theoretical results about design condition on diffuser shape, supply flow rate and Re number for better stratification of water storage tank.
This study is to systematically analyze the effect of various kinds of design factors on the performance of stratified thermal storage tank. Tauchi method, known as a very reasonable tool in the parametric study, is employed in the present work. Three dimensional unsteady numerical experiment is conducted for 4 design parameters of stratified thermal storage tank : inlet Reynolds number, Froude number, diffuser size(d) with 3 levels(Re=400, 800, 1200, Fr=0.5, 1.0, 2.0 and d=150mm, 200mm, 300mm) and diffuser shape with 2 levels. The result gives quantitative estimation of the various design parameters affecting the performance and helps to select the main factors for the optimum design of stratified thermal storage tank. Reynolds number is found to be the most dominant parameter and the diffuser shape plays significant role on the performance of stratified thermal storage tank. Based on this finding, the prior questions on the contribution of the diffuser shape proposed by the authors become clear. The optimum condition for the performance is a set of d=300mm, Re=800, and improved radial diffuser. Conformation test shows the repeatability in the analysis and 1.3% difference between the estimated thermocline thickness and that of numerical result.
In order to use the unused energy efficiently, demand and supply energy for heating and cooling should meet a balance by using heat pump and themal storage technology. Generally city area has a large potential to use the unused energy but it has a limitation because it is with low level temperature and has long distance to transfer. Therefore new heat storage and transportation technologies to use it efficiently are required. This study suggest an experimental and theoretical results about design condition on diffuser shape, supply flow rate and Re number for better stratification of water storage tank.
This study is to systematically analyze the effect of various kinds of design factors on the performance of stratified thermal storage tank. Tauchi method, known as a very reasonable tool in the parametric study, is employed in the present work. Three dimensional unsteady numerical experiment is conducted for 4 design parameters of stratified thermal storage tank : inlet Reynolds number, Froude number, diffuser size(d) with 3 levels(Re=400, 800, 1200, Fr=0.5, 1.0, 2.0 and d=150mm, 200mm, 300mm) and diffuser shape with 2 levels. The result gives quantitative estimation of the various design parameters affecting the performance and helps to select the main factors for the optimum design of stratified thermal storage tank. Reynolds number is found to be the most dominant parameter and the diffuser shape plays significant role on the performance of stratified thermal storage tank. Based on this finding, the prior questions on the contribution of the diffuser shape proposed by the authors become clear. The optimum condition for the performance is a set of d=300mm, Re=800, and improved radial diffuser. Conformation test shows the repeatability in the analysis and 1.3% difference between the estimated thermocline thickness and that of numerical result.
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