중저온 열원을 활용한 열화학 에너지저장 선행연구

흡착과 탈착을 활용한 열화학 에너지저장 기술은 높은 에너지밀도를 바탕으로 높은 활용도와 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 열화학 에너지저장 시스템에서 구동조건에 따른 유효 에너지밀도의 경향성을 확인하고자 하였다. 그 결과는 다음과 같다. Fig. 8 Case study of module integration for serial and parallel arrangements. Fig. 9 The variation of the outlet temperature for the serial and parallel arrangement. 증발기의 압력이 6 bar인 경우에 흡착 베드의 최대온도는 약 70℃에 불과하지만 증발기의 압력이 8 bar인 경우에는 흡착 베드의 최대온도가 약 80℃까지 상승한다. 증발기의 높은 압력은 유효 에너지밀도와 출구온도를 상승시킨다. 다만 높은 증발기의 온도는 Global reaction advancement의 최대값을 상승시킨다. 이는 베드를 다시 탈착시키는데 요구되는 시간을 증가시킬 수 있다. 탈착과정을 고려하여 하나의 흡탈착 사이클을 설정함에 있어 증발기 압력과 탈착 시간에 대해 충분한 고려가 필요하다. 공급되는 냉수의 온도가 높을수록 유효 에너지밀도와 출구온도가 높은 경향을 보였다. 또한, 유속이 느릴수록 유효 에너지밀도와 출구온도는 증가하는 경향을 보였다. 2개의 모듈이 병렬로 연결된 경우 유효 에너지밀도는 1123 kJ/kg으로 직렬로 연결된 경우의 유효 에너지밀도보다 높았다. 하지만 출구온도는 탈착과정 전체에 대해 직렬로 연결된 경우가 더 높게 나타났다. 본 연구에서는 중저온의 열원을 공급받는 경우 온수공급을 위한 에너지저장시스템을 연구했다. SrCl2와 NH3에 대해 수치해석을 진행한 결과 구동조건에 따라 유효 에너지밀도 및 온수의 온도가 달라짐을 확인했다. 특히 절기에 따라 효율이 변화할 수 있으며 유동적인 온수온도를 가지기 때문에 제품 설계단계에 있어서 보다 세심한 고려가 필요할 것으로 판단된다.