An Experimental Study on the Thermal Characteristics of Ice Storage Tank - Focusing on the Adiabatic Effects of Ice Storage Tank -

직접접촉식 빙축열조의 전열특성에 관한 연구 - 빙축열조의 단열영향을 중심으로 -

In this paper, the operating thermal characterictics of liquid-ice was expeimentally investigated in an adiabatic and a non-adiabatic direct contact liquid-ice heat exchanger. Experiments were carried out varing inlet temperature, Ice Packing Factor, and the flow rate of heat transfer fluid. The higher inlet temperature and the more much inlet flow rate, thermal stratification in liquid-ice heat exchanger was established faster. In the case of adiabatic ice storage tank, temperature distribution was a little higher at all conditions than that of non-adiabatic one. The ratio of latent energy to total discharge energy($E_{\lambda}/E_[tot}$) was about 80%, and the discharge of latent heat energy was appeared rapidly as inlet temperature and flow rate were higher.

동적형(Dynamic type) 빙축열시스템의 빙축열조에서 단열조건과 비단열조건인 경우 각각 얼음충진율(Ice Packing Factor), 분산유체의 온도 및 유량의 변화에 따른 실험을 수행하였다. 실험시간이 경과함에 따라 빙축열조의 수직방향으로 온도성층화가 나타났으며 분산유체의 유입온도가 높고 유입유량이 많을수록 상부영역에서 온도분포는 크게 변화하였고 온도성층화에 도달하는 시간도 단축되었다. 또한 얼음충진율이 작은 경우가 온도성층화를 이루는 시간이 짧았고 상하부 온도차가 급격히 커진 것 알 수 있었다. 그리고 단열의 경우가 비단열의 경우보다 모든 조건하에서 조금 높은 온도분포를 나타내었으며 온도성층화에 소요되는 시간도 조금 단축되었다. 빙축열조내의 수직방향의 평균온도 상승은 얼음충진율이 낮고 유량이 많을수록 커졌으며 총방열에너지에 대한 잠열에너지의 비($E_{\lambda}/E_[tot}$)는 약 80%정도로 나타났다. 또한 유입온도가 높고 유량이 많을수록 잠열에너지의 방출이 빨리 나타났다.