초음파 진동을 이용한 빙축열 시스템의 아이스 슬러리 생성 연구

국문 초록 (Abstract)

아이스 슬러리는 유동성이 좋고 증발잠열이 커서 빙축열 시스템의 전열 유체로 선호되고 있다. 일반적으로 아이스 슬러리는 과냉각된 유체로부터 생성되는데, 동결이 과할 경우 배관을 막히게 하는 단점이 있다. 더욱이 아이 스 슬러리 생성을 쉽게 하기 위해 과냉각온도를 낮출 경우 빙축열 시스템의 효율을 떨어뜨리기도 한다. 따라서 아이 스 슬러리 생성을 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초음파 진동에 의해 과냉각수에 캐비테이션 충격을 가하여 아이스 슬러리를 생성하는 새로운 방식의 빙축열 시스템에 관한 실험연구를 수행하여, 초 음파 진동과 아이스 슬러리 생성과의 상관관계를 규명하고, 초음파 진동이 아이스 슬러리 생성을 성공적으로 촉진할 수 있음을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ice slurry that is a mixture of fine ice crystals and liquid water is a widely used working fluid in the ice thermal energy storage system due to its flowability and large latent heat of fusion. Generally ice slurry is made from supercooled water. But the excessive supercooling causes the water to freeze even worse to block the pipe. Additionally large degree of supercooling of water degrades the efficiency of the ice thermal energy storage system. Therefore the effective method to control the phase change from supercooled water to ice slurry is needed. In this paper we experimentally studied a novel method to generate the ice slurry from the supercooled water using the ultrasonic vibration. It was found that the cavitation impact of supercooled water by ultrasonic vibration can help the generation of ice slurry.

참고문헌 (Reference)

• 1 신영기, "빙축열 시스템 냉동기 성능 및 축열밀도 현장측정 기법연구" 대한설비공학회 17 (17): 1204-1209, 2005
• 2 김명수, "봉과 링 조합형 아이스캡슐을 적용한 축열시스템의 열전달 해석" 한국마린엔지니어링학회 32 (32): 268-275, 2008
• 3 Y. Kozawa, "Study on ice storing characteristics in dynamic-type ice storage system by using supercooled water. effects of the supplying conditions of ice-slurry at deployment to district heating and cooling system" 28 : 73-82, 2005
• 4 K. H. Yang, "Renovation of an ice storage AC system in an aquarium for energy conservation" 42 : 1851-1861, 2006
• 5 M. Yamada, "Performance analysis on the liquid-ice thermal storage system for optimum operation" 25 : 267-277, 2002
• 6 B. K. Soltan, "Numerical simulation of water solidification phenomenon for ice-on-coil thermal energy storage application" 44 : 85-92, 2003
• 7 J. D. Hunt, "Nucleation of Solid in an Undercooled Liquid By Cavitation" 37 : 254-257, 1966
• 8 K. T. Adref, "Experiments on charging and discharging of spherical thermal (ice) storage elements" 26 : 949-964, 2002
• 9 L. Schibuola, "Experimental study of ice storage performance in a office building" 22 : 751-759, 1998
• 10 K. Ohsaka, "Dynamic Nucleation of Ice Induced by a Single Stable Cavitation Bubble" 73 : 129-131, 1998
• 11 C. Chaichana, "An ice thermal storage computer model" 21 : 1769-1778, 2001
• 12 T. Inada, "Active Control of Phase Change from Supercooled Water to Ice by Ultrasonic Vibration 1. Control of Freezing Temperature" 44 : 4523-4531, 2001