Research on the Development of a Latent Heat Energy Storage System for Converting Waste Plastic into Energy
Year: 2024
Type: article
Abstract: 20세기 플라스틱의 확산은 인간의 삶의 질을 향상시켰지만, 현재는 심각한 환경 문제를 일으키고 인간의 생명에 까지 부정적인 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 중간 온도 범위(100~150 °C)에서 작동하는 잠열 에너지 저장시스템에 재활용 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE) 플라스틱을 사용할 수 있는 가능성을 조사하였다. 본 연구의 목표는 이러한 시스템의 방열 특성을 개발하고 실험적으로 검토하였다. 실험 설정에는 에틸렌글리콜을 열전달 유체로 사용하는 열저장 탱크, 순환 시스템 및 온도 제어 메커니즘이 포함된다. 상변화물질(PCM) 두께, PCM 충진율 등 주요 변수를 다양하게 변경하여 시스템 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과로 HDPE 기반 PCM이 안정적인 고-액 상변화 구간인 약 125°C에서 잠열을 효과적으로 방출한다는 것을 확인하였다. 이 연구는 또한 방전 시간을 예측하기 위한 무차원 상관관계를 도출했는데, 이는 주요 무차원수로 Fo , Ja 및 Ste 등을 이용하여 Fo =5.9×105 Ja -1.66Ste -0.17(적용범위 Ja =1.5×10²~2.5×10², Ste =0.46~1.49)로 정리하였다. 또한 이렇게 개발된 잠열에너지 저장시스템은 폐플라스틱의 친환경 에너지 전환을 위한 기초 데이터를 제공한다.
Authors: Jik-Su Yu, Myoung-Jun Kim
Language: English
Subfield: Mechanical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4404029490