제목

전기화학적 압축기를 이용한 화학흡착식 히트펌프 시스템 개발

상세 설명

이 연구는 전기화학적 압축기를 이용한 화학흡착식 히트펌프 시스템을 개발하는 것을 목표로 하며, 화학흡착을 통한 고효율 열펌프 기술을 구현하고자 함. 첫 번째 단계에서는 화학흡착 히트펌프의 흡착베드 성능을 검증하고 최적화하여 시스템의 효율을 극대화함. 그 후, 화학흡착과 전기화학적 압축기(ECC)를 복합한 시스템의 기본 설계를 완료하고, 이를 기반으로 테스트베드 시스템을 제작함. 1 kW급 화학흡착식 히트펌프를 제작하여 성능을 평가하고, 흡착제 코팅 기술을 고도화하여 시스템의 안정성을 높이며, 스케일업을 통해 실용화 가능성을 검토함. 또한, 10 kW급 화학흡착식 히트펌프 시스템의 레이아웃을 도출하고 설계를 진행함. 전기화학적 수소압축기의 설계를 통해 압력비를 상승시키고, 전기화학적 암모니아 압축기의 효율을 높이기 위한 최적의 운전 조건을 고찰함. 전기화학적 압축기의 단위 셀 실험과 사이클 적용 테스트를 통해 시스템의 성능을 검증함. 또한, NH3/H2 선택적 투과 멤브레인 개발 및 흡탈착 반응기용 다공성 탄소 구조체의 성능 개선을 위한 추가 공정을 개발함. MOF(Metal-Organic Framework)의 생산 공정을 최적화하고 기술을 개발하여 시스템 성능을 향상시킴. 화학흡착 히트펌프 시스템의 성능 및 효율 시험 절차서를 개발하고, 단체표준 제정을 위한 전문가위원회를 구성하여 운영함. 마지막으로, 테스트베드 열공급 시스템을 구축하고, 흡수식 열배터리 시스템의 거동 특성 기반 모델 최적화를 진행함. 이 연구는 고효율, 친환경적인 열펌프 시스템을 실현하고, 상용화 가능성을 높여 에너지 효율화와 환경 보호에 기여할 것으로 기대됨.

기관명

산업통상자원부

키워드

프로젝트 기간

2019년 08월 - 2025년 11월

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