가정용 연료전지 시스템의 열관리 해석을 위한 시스템 운전 모델 개발

유상석; 이영덕; 안국영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 유상석 이영덕 안국영 (한국기계연구원)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제34권 제1호

발행연도: 2010.1

수록면: 19 - 26 (8page)

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이온교환막 연료전지는 전세계적인 에너지 고갈 문제와 온실효과에 대한 대응책의 하나이다. 특히, 이온교환막 연료전지는 전기화학반응에 의해 전기를 생산함과 동시에 열을 발생하기 때문에 가정용으로 적용하기에 적당하다. 가정용 연료전지의 열관리 목적은 연료전지가 최적조건에서 운전할 수 있도록 적절히 온도를 제어해 주는 것으로, 본 연구에서는 부하 변화 시 가정용 연료전지 시스템의 응답 특성과 열관리 특성을 알아보기 위한 해석 모델을 개발하였다. 열관리 해석 모델은 연료전지의 온도를 조절하기 위한 펌프와 열교환기로 구성된 1차측, 주택에 온수를 공급하기 위한 탱크와 펌프 계통의 2차측으로 구성되었다. 부하를 순차적으로 증가시킬 때와 감소시킬 때를 구분하여 열관리 계통의 응답특성을 확인하였다. 결과적으로 탱크의 초기 승온에 많은 시간이 소요되기 때문에 부하를 다단으로 오랜 시간 동안 서서히 증가시키면서 시스템 응답 특성을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 가정용 연료전지의 부하 변화시의 열관리 특성을 고려한 운전 전략에 대해서도 조사하였다.

#PEMFC(이온교환막 연료전지) #Thermal Management of PEMFC(열관리) #Cooling Circuit(냉각 회로) #Residential Power Generation FC(가정용 연료전지 발전시스템)

참고문헌 (13)

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1. [기타자료] - Won, J / 2009 / Mid- and Long Term Strategic Road-Map For Development Of Green Energy Industry : 9 ~ 34

2. [학술대회논문] - Yu, S / 2008 / A Dynamic model of PEMFC System For The Simulation Of Residential Power Generation / Proceedings of FuelCell2008

3. [학술지(정기간행물)] - König, P / 2005 / Testing and Model-Aided Analysis of a 2 kWel PEMFC CHP-System / Journal of Power Sources 145 : 327 ~ 335

4. [학술지(정기간행물)] - Selamoğullari, U. S / 2007 / A System Approach for Sizing a Stand-alone Residential PEMFC Power System / Journal of Power Sources 171 : 802 ~ 810

5. [학술지(정기간행물)] - Sharkh, M / / A Dynamic Model For AStand-Alone PEM Fuel Cell Power Plant For Residential Applications / Journal Power Sources 138 : 199 ~ 204

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