하이브리드 자동차 및 전기 자동차(하이브리드 및 전기자동차)용 배터리 팩은 고용량 대면적 셀을 적용하기 때문에 배터리 셀의 평균 온도는 중요한 관리 기준이 된다. 최근에는, 배터리 충전시간을 줄이기 위한 고속 충전 기술이 요구되고 있으며, 이에 따른 셀과 전장부품의 발열로 인해 배터리 팩 성능 및 수명의 저하가 발생한다. 따라서, 고속 충전에 따른 배터리 팩의 성능저하를 방지하기 위해 효과적인 배터리 냉각시스템이 필요하다. 본 연구에서는 파우치형 고속 충전용 배터리 셀 적용 냉각시스템 및 모듈 설계를 도출하고 배터리의 효율을 극대화할 수 있는 냉각성능을 분석하였다. 베이퍼챔버 냉각시스템을 적용한 모듈의 온도 편차 분석 결과 모듈 내 온도 편차는 5.82 ℃로 기존 알루미늄 냉각판 대비 낮은 온도를 보여 우수한 냉각시스템 효과를 보였다.
When processing parts, the cutting oil can improve the cooling performance of the workpiece and tool to increase the precision of the workpiece or extend the life of the tool and facilitate chip extraction. Since such cutting oil has a harmful effect on the environment and the human body due to additives such as sulfur, research on a minimum lubrication supply method using an eco-friendly oil is recently underway. The minimum lubrication supply method minimizes the amount of cutting oil used during processing and processes it, which can reduce the amount of cutting oil used, but has a problem in that cooling performance efficiency is poor. Therefore, this study conducted a study on mist cooling of lubricants to reduce the amount of cutting oil used and maximize the cooling effect of processing heat generated during tapping processing. Spray pressure, processing speed, direction, and lubricant spray amount, which are considered to have an effect on cooling performance, were set as process conditions, and the effect on temperature was analyzed by performing an experiment using the box benquin method among experiments were analyzed. Through the experimental analysis results, the optimal conditions for mist and processing that maximize the cooling effect were derived, and the validity of the results derived through additional experiments was verified. In the case of processing by applying the mist lubrication method verified through this study, it is considered that high-precision processing is possible by improving the cooling effect.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권8호
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pp.1050-1060
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2012
SOFC시스템 고효율화의 한 방법으로 SOFC/GT 하이브리드시스템은 유효하다. 그러나 시스템의 출력 규모가 수십 MW급의 선박용이라면 하부시스템으로 사용되는 GT시스템의 냉각방식 도입은 장치를 복잡하게 만들고 제어 또한 쉽지 않게 된다. 따라서 선박용으로는 SOFC/GT(유냉각) 하이브리드시스템보다 SOFC/GT(무냉각) 하이브리드시스템이 더 적합해 보인다. 본 연구는 SOFC/GT(무냉각) 하이브리드시스템을 구축하고 그 시스템에 대한 스택의 작동온도와 전류밀도, 가스터빈의 압력비, TIT가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것으로 공기압축기 소요 동력의 증가에도 불구하고 전기적 효율은 상승되며 TIT에는 운전을 위한 제한된 온도범위가 존재한다는 것을 알 수 있었다.
최근 태양광 발전 산업에서 가격매입제도가 도입되면서 주목받고 있는 태양광 인버터는 대부분 개방형 통풍구조로 인해 기후변화에 유연하게 대응하지 못하고 설치환경에 따라 이상동작이 발생하여 효율 및 수명이 감소하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하고자 외부환경에 영향을 받지 않도록 밀폐형 구조를 사용하고 계절별 온도에 따른 변화에 쉽게 대응하도록 새로운 냉각시스템을 부착한 친환경 태양광 인버터를 개발하고자 한다. 또한 냉각시스템의 소비전력을 최소화 하기위해 인버터 내부에 부착한 냉각시스템의 최적 구간을 도출하고 사용 냉각장치의 개수를 결정하여 인버터 효율을 향상시키고자한다.
In this study, we examined the multi-stage piston-type air compressors typically used in a railroad vehicle, and the heat transfer efficiency was analyzed according to the design conditions of the heat exchanger (a compressor component module for cooling the compressed high temperature air). For the fin-tube heat exchanger used in the most air compressors, numerical analysis was performed to analyze heat transfer by defining the various rectangle tube sizes and the number of fin-per-unit area as design variables under the same flow rate of compressed air. Also, this analysis compared the temperature of the compressed air. Regarding environmental conditions for analysis, the flow rate of the external cooling air was measured and the mean value of the values was applied. And a "turbulence model" was considered in both the external flow of the cooling air and the internal flow inside the tube. From the results of analysis, it was found that the change of the aspect ratio value of the tube greatly influences the heat transfer efficiency of the compressed air, and influences if the fin density is relatively small. As a result, the optimum design specifications of the heat exchanger for air compressors were confirmed based on the analysis of the heat transfer efficiency, according to the design conditions of fin and tube by the operating temperature range of the compressed air.
Closed-loop J-T (Joule-Thomson) refrigeration cycle is advantageous compared to common open loop $N_2$ decompression system in terms of nitrogen consumption. In this study, two closed-loop pure $N_2$ J-T refrigeration systems with sub-atmospheric device for cooling High Temperature Superconductor (HTS) power cable are investigated. J-T cooling systems include 2-stage compressor, 2-stage precooling cycle, J-T valve and a cold compressor or an auxiliary vacuum pump at the room temperature. The cold compressor and the vacuum pump are installed after the J-T valve to create sub-atmospheric condition. The temperature of 67 K is possible by lowering the pressure up to 24 kPa at the cold part. The optimized hydrocarbon mixed refrigerant (MR) J-T system is applied for precooling stage. The cold head of precooling MR J-T have the temperature from 120 K to 150 K. The various characteristics of cold compressor are invstigated and applied to design parameter of the cold compressor. The Carnot efficiency of cold compressor system is calculated as 16.7% and that of vacuum pump system as 16.4%. The efficiency difference between the cold compressor system and the vacuum pump system is due to difference of enthalpy change at cryogenic temperature, enthalpy change at room temperature and different work load at the pre-cooling cycle. The efficiency of neon-nitrogen MR J-T system is also presented for comparison with the sub-atmospheric devices. These systems have several pros and cons in comparison to typical MR J-T systems such as vacuum line maintainability, system's COP and etc. In this paper, the detailed design of the subcooled $N_2$ J-T systems are examined and some practical issues of the sub-atmospheric devices are discussed.
본 연구의 목적은 EV 경상용차에 적용되는 히트펌프 시스템에 대한 냉방 성능 특성을 실험적으로 분석하는 것이다. EV 경상용차가 운전되는 냉방 운전조건인 외기온도 35 ℃, 내기온도 25 ℃ 상황에서, 히트펌프 시스템의 냉방 특성을 분석하고자, 냉각수의 온도조건, 전동식 압축기 회전수 조건 변화에 대해서, 실험을 진행하였고, 그 결과를 분석하였다. 전동식 압축기 회전수가 증가할수록 냉방 성능이 평균 8.0 %가 증가하였고, 전동식 압축기 소비전력은 27 %가 증가하여서, 시스템 효율은 16.4 %가 감소하는 결과를 보여주고 있다. 전자장비 냉각을 위한 냉각수의 폐열을 활용하기 위하여서, 냉매랑 냉각수가 열교환 하는 칠러를 본 시스템에 적용하였다. 칠러에 적용되는 냉각수의 온도를 35 ℃에서 55℃로 변화시켰을 때, 응축 열원의 증가로 인하여서, 시스템 효율이 평균적으로 18.2 %가 떨어지는 결과를 보여주고 있다. 냉각수 유량 변화 측면에서, 운전 조건을 변화시켰지만, 냉방 성능에는 큰 변화를 보이고 있지 않았다. 향후, 냉각수 폐열을 사용하여서, 히트펌프 시스템에 대한 난방 성능 향상을 위한 연구가 필요한 상황에서, 관련 연구에 추가 할 예정이다.
Heat generation rate in a telecommunication cabinet increases due to the continued usage of mobile devices. Insufficient removal of heat intensifies the cabinet temperature, resulting in the malfunction of electronic devices. In this study, we assessed both aluminum and plastic heat exchangers used for cooling of the telecommunication cabinet, and compared the results against theoretical predictions. The aluminum heat exchanger was composed of counter flow parallel channels of 4.5 mm pitch, and the plastic heat exchangers were composed of cross flow triangular channels of 2.0 mm pitch. Samples were made by installing two plastic heat exchangers in both series and parallel. Results showed that the heat transfer rate was highest for the series cross flow heat exchanger, and was least for the aluminum heat exchanger. The temperature efficiency of the series cross flow heat exchanger was 59% greater than that of the aluminum heat exchanger, and was 4.3% greater than that of the parallel cross flow heat exchanger. In contrast, the pressure drop of the parallel cross flow heat exchanger was significantly lower than other samples. The heat exchange efficiency was also the largest for the parallel cross flow heat exchanger. The theoretical analysis predicted the temperature efficiency to be within 3.3%, and the pressure drop within 6.1%.
본 논문에서는 건물통합형 태양광 발전 시스템의 전기적 열적 성능을 얻기 위해 하이브리드 PV/T 모듈을 제시한다. 건물 외벽에 부착하는 BIPV 시스템은 태양광 발전 시 온도상승으로 인하여 시스템의 효율이 떨어진다. 이러한 문제점의 해결과 BIPV 시스템의 효율을 향상시키기 위해 수냉방식을 적용시키고 발생된 열은 온수 시스템에 사용된다. 수냉 냉각방식은 전력손실과 물의 온도를 고려한 유량제어 알고리즘을 이용하고 실증연구를 통하여 제시한 하이브리드 PV/T 모듈의 전기적 열적 성능을 확인하여 본 논문의 타당성을 입증한다.
As the exterior of building has been considered one of th important parts, the use of glass that is suitable to express various appearances gets raised. However, windows have 6~7times lower insulating performance than insulated walls. Lately, highly efficient windows are required as the needs for reduction of energy consumption come to the force. Therefore, Nowadays more people use cooling systems in summer, more the use of Low-E glazing is increasing. Because it is good to block Solar Radiant Energy which can cause much of heat loss while cooling system is working. This study measures U-value of the double Low-E glazing window and commonly used single Low-E glazing window. And then the effect of each window on the efficiency rating has been analyzed applying to the certification system of the building energy efficiency rating which has implemented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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