FCEV 폐열을 활용한 냉방 시스템의 효용성 분석

Abstract

연료전지 차량의 친환경성과 배터리와 다른 빠른 충전 시간에 대한 장점으로 많은 연구가 진행 되고 있고 상용화도 성공하고 있다. 또한 수소를 연료로 사용하고 태우지 않고 화학반응을 통해 전기를 생성함에 따라 차량에서 나오는 배기가스는 물과 공기 밖에 없고 시스템의 온도를 적절히 유지하기 위한 폐열이 차량에서 배출된다. 시스템의 효율을 높이기 위해서 소재 및 셀, 스택에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만 시스템의 폐열을 활용하는 것 또한 전체 시스템의 효율을 높 이는데 중요한 요소이다. 제습냉방 시스템은 제습제의 제습능력을 이용한 공기공조 시스템으로 열을 이용해 공기중에 제거된 물을 내보내고 낮은 습도에서의 물 증발열을 이용해 냉방 성능을 얻는 시스템이다. 본 연구에서는 PEM Fuel cell 차량의 모델을 이용해 차량에서 배출되는 열과 물 을 계산하고 제습냉방 시스템 모델에 적용해 차량에 적용이 가능한 하이브리드 제습냉방시스템에 대한 분석을 진행하였다. 다양한 운전 모드 조건에서 (NEDC, HWFET, SFTP-US06, SFTP-SC03) 연료 전지 차량의 폐열량과 배출 물의 양을 통해 제습냉방 시스템의 효용성을 분석하고 하이브리드 차 량이 적용된 연료전지 차량을 여름철 냉방 공기공조 시스템을 사용하는 조건인 SFTP-SC03 운전모 드에서 차량의 연비와 냉방성능에 대한 결과를 분석하였다.