열사이클을 적용한 고온 조건 콘크리트 블록의 열용량 특성

양인환; 박지훈

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저자정보: 양인환 (군산대학교) 박지훈 (군산대학교)

저널정보: 한국건설순환자원학회 한국건설순환자원학회논문집 건설순환자원학회논문집 제8권 제4호

발행연도: 2020.12

수록면: 571 - 580 (10page)

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본 연구에서는 열에너지 저장시스템의 중요한 요소인 저장 매체에 관한 연구를 수행하였다. 열에너지 저장 매체로써 콘크리트는 열적 및 역학적 특성이 우수하며 저렴한 비용으로 인해 다양한 이점을 갖는다. 또한, 강섬유가 혼입된 초고강도 콘크리트는 고인성 및 고강도 특성으로 인해 고온 노출에 우수한 내구성을 나타내며, 강섬유의 높은 열전도율은 축열 및 방열에 유리한 영향을 미친다. 초고강도 콘크리트의 온도분포 특성을 파악하기 위하여 콘크리트 블록을 제작하고 일정한 열사이클을 적용하여 가열실험을 수행하였다. 열유체 흐름에 의한 열전달을 위하여 열전달 파이프를 콘크리트 블록 중심부에 매립하였다. 또한, 열전달 파이프 형상에 따른 온도분포 특성을 비교하기 위하여 핀의 유무에 따라 원형 파이프 및 종방향 핀 부착 파이프를 설정하였다. 열사이클에 따른 온도분포 특성을 분석하고, 이를 토대로 시간에 따른 열에너지 및 누적 열에너지를 산정하여 비교 분석하였다. 열사이클이 반복될수록 강섬유 혼입 초고강도 콘크리트는 고온에 대하여 안정화를 나타내었다. 또한, 온도분포 및 열에너지 산정 결과를 통해 축열 성능을 보유한 것으로 판단되며, 열에너지 저장 매체 역할을 수행할 수 있는 재료로 기대된다.

#열사이클 #콘크리트 블록 #열전달 #열에너지 #Thermal cycle #Concrete block #Heat transfer #Thermal energy

참고문헌 (10)

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Islam, M. T. / 2018 / A comprehensive review of state-of-the-art concentrating solar power(CSP)technologies : current status and research trends / Renewable and Sustainable Energy Reviews 91:987~1018

John, E. E. / 2011 / Development of a high-performance concrete to store thermal energy for concentrating solar power plants / Proceedings of the ASME 20115th International Conference on Energy Sustainability :523~529

Laing, D. / 2006 / Solid media thermal storage for parabolic trough power plants / Solar Energy 80:1283~1289

Laing, D. / 2009 / Test results of concrete thermal energy storage for parabolic trough power plants / Journal of Solar Energy Engineering 131(4):041007

Laing, D. / 2012 / High-temperature solid-media thermal energy storage for solar thermal power plants / Proceedings of the IEEE 100(2):516~524

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