한국태양에너지학회 논문집 (Journal of the Korean Solar Energy Society)

  • 제31권6호
  • /
  • Pages.40-48
  • /
  • 2011
  • /
  • 1598-6411(pISSN)
  • /
  • 2508-3562(eISSN)
한국태양에너지학회 (The Korean Solar Energy Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

자연에너지를 이용한 생활공간 냉난방용 열펌프의 성능향상을 위한 과냉 촉진 신개념 열교환기(HESC) 개발

Development of a New Heat Exchanger for the Super Cooling (HESC) to Enhance the Performance of the Heat Pump System for the Living Space by the Natural Energy

  • 송헌 (21 BMFA 자연에너지 개발)
  • 투고 : 2011.09.14
  • 심사 : 2011.12.12
  • 발행 : 2011.12.30
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

과냉 촉진을 위한 새로운 열교환기(HESC)가 생활공간의 냉난방을 위한 공기-물 열펌프의 성능계수 향상을 위해 본 연구에서 개발되었으며 그 효과를 실험적으로 분석하였다. 이 열교환기(HESC)는 여러 단계의 셀과 튜브로 구성되어 있으며, 열펌프 시스템의 응축기와 증발기 사이에 장착되었다. 실험 조건으로, 외기온은 $7^{\circ}C$에서 $-17^{\circ}C$, 입구 물 온도는 $7{\sim}10^{\circ}C$ 그리고 제 2열전달매체로서 물의 질량 유동율은 시간당 100에서 $300{\ell}$로 변화를 주었다. 본 실험에서 이 열교환기가 장착된 열펌프의 압축기에서의 냉매 입 출구 사이의 온도 차이는 열교환기가 장착되지 않은 열펌프보다 $15^{\circ}C$ 높았다. 이에 따라 이 열교환기가 장착된 열펌프 시스템은 외기온 $-10^{\circ}C$에서 COP가 0.8 증가하였다. 따라서 이 공기-물 열펌프 시스템은 최근 한국에서 실용화되고 있는 고비용이 요구되는 지열 열펌프 시스템을 대체하여 생활공간을 위한 냉난방 시스템으로서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

키워드

참고문헌

  1. Baker M., , Design and Performance of a Residential Earth Heat ASHRAE Trans, vol.11, $n^{\circ}$2, 1953.
  2. Chapon C., Delandre M., Air Conditioning by Heat Pumpon Water Loop, ASHRAE Trans, vol.97, $n^{\circ}$1, 1991.
  3. Ito S., Miura N., Takano Y., Studies of Heat Pumps Using Direct Expansion Type Solar Collector, Transaction of the ASME, Vol. 127, pp.60-64, 2005.
  4. Ji J., Pei G., Chow T.T., Experimental Study of Photovoltaic Solar Assisted Heat Pump System, Solar Energy, Vol. 82, pp.43-52, 2008. https://doi.org/10.1016/j.solener.2007.04.006
  5. Karagiorgas M., Galatis K., Tragouri M., Tsoutsos T., Valaskakis A. B., Solar Assisted Heat Pump on Air Collectors: A Simulation Tool, ISES, vol.84, $n^{\circ}$1, 2010
  6. Xu G., Zhang X., Deng S., A Simulation on the Operating Performance of a Solar Air Source Heat Pump Water Heater, Applied Thermal Engineering, vol. 26, pp.1257-1265, 2006. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2005.10.033
  7. Xu G.Y., XuX. J., Zhan X.S., Development and Performance Analysis on a Photovoltaic-Thermal Integrated Heat Pump Water Heating System, In Proceedings of ISES Solar World Congress, Tsinghua University Beijing China, pp.2023-2026, 2007
  8. Stefanuk, N.B.M., Modeling and slmulation of a water-to-water heat pump incorporating superheat control, M.A.Sc, Thesis, University of Waterloo, Ontario, Canada, 1990