In this study, energy performance analysis of houses in zero energy demonstration town(ZeT) was carried out using the monitoring results. This ZeT was composed 29 zero energy individual houses(ZeH) which were applied passive as well as active technologies. The results are as follows. (1) Residents are generally considered to have been lacking basic mind to save energy, (2) In particular, average yearly total energy consumption per house is 12,834 kWh and specific heating energy is $53.2kWh/m^2{\cdot}yr$ which is higher than that of passive house. This is because of one of the reason just pointed out in subsection (1). (3) Most part of the residual energy load are supplied with only renewable energy, but not operating energy for geothermal heat pump which is use of cheap electricity.
In the SG (steam generator) of PWR (pressurized water reactor) for a nuclear plant, hundreds of U-shaped tubes are used for the heat exchanger system. They interact with primary pressurized cooling water flow, generating flow-induced vibration in the secondary flow region. A simplified U-tube model is proposed in this study to apply for experiment and its counterpart computation. Using the commercial code, ANSYS-CFX, we first verified the Moody chart, comparing the straight pipe theory with the results derived from CFD (computational fluid dynamics) analysis. Considering the virtual mass of fluid, we computed the major modes with the low natural frequencies through the comparison with impact hammer test, and then investigated the effect of pump flow in the frequency domain using FFT (fast Fourier transform) analysis of the experimental data. Using two-way fluid-structure interaction module in the CFD code, we studied the influence on mean flow rate to generate the displacement data. A feasible CFD method has been setup in this research that could be applied potentially in the field of nuclear thermal-hydraulics.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.19
no.1
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pp.51-58
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2021
Chemical decontamination of primary systems in a nuclear power plant (NPP) prior to commencing the main decommissioning activities is required to reduce radiation exposure during its process. The entire process is repeated until the desired decontamination factor is obtained. To achieve improved decontamination factors over a shorter time with fewer cycles, the appropriate flow characteristics are required. In addition, to prepare an operating procedure that is adaptable to various conditions and situations, the transient analysis results would be required for operator action and system impact assessment. In this study, the flow characteristics in the steady-state and transient conditions for the chemical decontamination operations of the Kori-1 NPP were analyzed and compared via the MARS-KS code simulation. Loss of residual heat removal (RHR) and steam generator tube rupture (SGTR) simulations were conducted for the postulated abnormal events. Loss of RHR results showed the reactor coolant system (RCS) temperature increase, which can damage the reactor coolant pump (RCP)s by its cavitation. The SGTR results indicated a void formation in the RCS interior by the decrease in pressurizer (PZR) pressure, which can cause surface exposure and tripping of the RCPs unless proper actions are taken before the required pressure limit is achieved.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.26
no.10
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pp.491-496
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2014
In general, the entire air supply of a bio-safety laboratory (BSL) should be exhausted on the outside to ensure bio-safety, and the air conditioning system should always be operated to maintain a difference in the room pressure. As a result, the annual energy consumption of such a building is approximately five or ten times higher than that of an office building of the same magnitude. Thus, this study applies an actual operating system that targets BSL. The energy consumption is analyzed using the Energy Plus V8.0 program (an energy analysis program), and five kinds of cases that depend on the energy consumption of the basic BSL system are also analyzed. As a result, the energy consumption in Case 1 (basic system) is of 324.95 GJ. When the basic system of Case 1 is compared to that in Case 2 (basic system+passive design with exterior envelopes), an annual energy savings of is 6.9% is achieved. For Case 3 (basic system+Photovoltaic, PV) 12.7% is achieved, and for Case 4 (Solar Geothermal Hybrid System of renewable energy, SGHS) 49.5% is achieved. If a passive design with exterior envelopes and renewable energy system (PV+SGHS) is combined, as in Case 5, the energy consumption would be 118.15 GJ. Therefore, when this last system is compared to a basic system, the passive design with exterior envelopes and renewable energy system (PV+SGHS) can reduce energy consumption by 63.6%.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.40
no.6
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pp.403-408
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2016
Lithium-ion batteries are commonly employed in hybrid electric vehicles (HEVs), and achieving high energy density in the battery has been one of the most critical issues in the automotive industry. Because liquid cooling containing antifreeze is important in automotive batteries to enable cold starts, an effective geometric configuration for high-cooling performance should be carefully investigated. Battery cooling with antifreeze has also been considered to realize successful cold starts. In this article, we theoretically investigate a specific property of an antifreeze cooling battery system, and we perform numerical modeling to satisfy the required thermal specifications. Because a typical battery system in HEVs consists of multiple stacked battery cells, the cooling performance is determined mainly by the special properties of antifreeze in the coolant passage, which dissipates heat generated from the battery cells. We propose that the required cooling performance can be realized by performing numerical simulations of different geometric configurations for battery cooling. Furthermore, we perform a theoretical analysis as a design guideline to optimize the cooling performance with minimum power consumption by the cooling pump.
Several experimental tests to simulate a reflood phase of a cold-leg LBLOCA of the APR1400 have been performed using the ATLAS facility. This paper describes the related experimental results with respect to the thermal-hydraulic behavior in the core and the system-core interactions during the reflood phase of the cold-leg LBLOCA conditions. The present descriptions will be focused on the LB-CL-09, LB-CL-11, LB-CL-14, and LB-CL-15 tests performed using the ATLAS. The LB-CL-09 is an integral effect test with conservative boundary condition; the LB-CL-11 and -14 are integral effect tests with realistic boundary conditions, and the LB-CL-15 is a separated effect test. The objectives of these tests are to investigate the thermal-hydraulic behavior during an entire reflood phase and to provide reliable experimental data for validating the LBLOCA analysis methodology for the APR1400. The initial and boundary conditions were obtained by applying scaling ratios to the MARS simulation results for the LBLOCA scenario of the APR1400. The ECC water flow rate from the safety injection tanks and the decay heat were simulated from the start of the reflood phase. The simulated core power was controlled to be 1.2 times that of the ANS-73 decay heat curve for LB-CL-09 and 1.02 times that of the ANS-79 decay curve for LB-CL-11, -14, and -15. The simulated ECC water flow rate from the high pressure safety injection pump was 0.32 kg/s. The present experimental data showed that the cladding temperature behavior is closely related to the collapsed water level in the core and the downcomer.
Increase in oil prices and building energy consumption has been a great burden for Korea which has significant energy dependence on foreign energy sources. In this context, reduction of building energy consumption, which comprises 40% of total energy consumption, is a very important issue. This research therefore empirically analyzed a hospital "P" that implemented ICT-based energy consumption and cost reduction initiative. The hospital first replaced existing water absorber for heating/cooling air and boiler for heating water with water heat storage heat pump system. This was accompanied by subscribing to different electricity price plans to maximize cost reduction. Secondly, the hospital additionally applied ICT-based optimized control algorithm that considers surrounding factors (external temperature, changes in energy demand). The analysis of these mechanisms indicate that the ICT-based energy consumption and cost reduction initiative for hospitals can reduce energy consumption by 53.6% with replacement of low-efficiency equipment and additionally by 18.2% with optimized control algorithm. The mechanisms will provide energy consumption reduction opportunities for other hospitals and buildings with high energy consumption.
Photovoltaics (PV) power generation efficiency is affected by meteorological factors such as temperature and wind speed. In general, it is known that the power generation amount decreases because photovoltaics panel temperature rises and the power generation efficiency decreases in summer. Photovoltaics Thermal (PVT) power generation has the ad-vantage of being able to produce heat together with power, as well as preventing the reduction in power generation efficien-cy and output due to the temperature rise of the panel. In this study, the amount of heat collected by season and time was calculated for photovoltaics thermal modules using the International Weather for Energy Calculations (IWEC) data provided by the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Based on this, we propose a method of predicting the temperature of the photovoltaics panel using thermal analysis and then calculating the flow rate of coolant to improve power generation efficiency. As the results, the photovoltaics efficiencies versus time on January, April, July, and October in Jeju of the Republic of Korea were calculated to the range of 15.06% to 17.83%, and the maxi-mum cooling load and flow rate for the photovoltaics thermal module were calculated to 121.16 W and 45 cc/min, respec-tively. Though this study, it could be concluded that the photovoltaics thermal system can be composed of up to 53 modules with targeting the Jeju, since the maximum capacity of the coolant circulation pump of the photovoltaics thermal system applied in this study is 2,400 cc/min.
GIAP, VAN-TIEN;LEE, YOUNG DUK;KIM, YOUNG SANG;QUACH, THAI QUYEN;AHN, KOOK YOUNG
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.30
no.4
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pp.303-311
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2019
Reversible solid oxide fuel cell (RSOFC) has become a prospective device for energy storage and hydrogen production. Many studies have been conducted around the world focusing on system efficiency improvement and realization. The system should have not only high efficiency but also a certain level of simplicity for stable operation. External waste steam utilization was proved to remarkably increase the efficiency at solid oxide electrolysis system. In this study, RSOFC system coupled with waste steam was proposed and optimized in term of simplicity and efficiency. Ejector for fuel recirculation is selected due to its simple design and high stability. Three system configurations using ejector for fuel recirculation were investigated for performance of design condition. In parametric study, the system efficiencies at different current density were analyzed. The system configurations were simulated using validated lumped model in EBSILON(R) program. The system components, balance of plants, were designed to work in both electrolysis and fuel cell modes, and their off-design characteristics were taken into account. The base case calculation shows that, the system with suction pump results in slightly lower efficiency but stack can be operated more stable with same inlet pressure of fuel and air electrode.
The heating performance of a solar thermal seasonal storage system applied to a 1,320 m2 glass greenhouse was analyzed numerically, and the economic feasibility depending upon the number of boreholes was evaluated. For this study, the gardening 16th and 19th zucchini greenhouse of Jeollanam-do agricultural research & extension services was selected. And the heating load of the glass greenhouse selected was 1,147 GJ. BTES(Borehole Thermal Energy Storage) was considered as a seasonal storage, which is relatively economical. The number of boreholes was selected from 25 to 150. The TRNSYS was used to predict and analyze the dynamic performance of the solar thermal system. Numerical simulation was performed by modelling the solar thermal seasonal storage system consisting of flat plate solar collector, BTES system, short-term storage tank, boiler, heat exchanger, pump and controller. As a result of the analysis, when the number of boreholes was from 25 to 50, the thermal efficiency of BTES system and the solar fraction was the highest. When the number of boreholes was from 25 to 50, it was analyzed that the payback period was from 5.2 years to 6.2 years. Therefore it was judged to be the number of boreholes of the proposed system was from 25 to 50, which is the most efficient and economical.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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