• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.81-81
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• 2011

본 연구는 $CO_2$를 냉매로 하는 급탕용 히트펌프 성능특성을 평가하는 시험 평가법에 대하여 국내 실정에 맞는 시험평가법을 개발하기 위한 목적으로 기존 $CO_2$ 급탕용 히트펌프의 평가방법을 분석하고자 한다. 현재 $CO_2$ 급탕기 또는 급탕용 히트펌프 제품은 일본에서 2000년 초반부터 에코큐트라는 제품으로 일본 급탕용 난방기기로 판매되고 2009년을 기초로 누적판매 대수가 150만대에 이르고 있다. 국내에는 2008년 후반부터 공기열원 또는 폐열원 등을 이용한 급탕용 히트펌프 제품이 일부 수입되어 목욕탕, 찜질방과 같은 숙박업소용으로 판매되고 있는 추세이다. 국내에서는 급탕용 열펌프의 제품의 정의가 아직 정립되지 않고 이에 대한 시험평가방법이 전무한 실정이기 때문에 현재 일본의 가정용 열펌프 급탕기의 규격을 토대로 실제 급탕용 열펌프의 시험을 수행하여 급탕용 히트펌프의 급탕성능특성을 평가하는 방법을 개발하고자 한다. 시험시료는 일본에서 판매되고 있는 급탕용 히트펌프(D사) 제품을 이용하였으며, 현재 일본에서 사용하고 있는 JRA4050 규격에 의해 급탕성능평가를 진행하고 급탕성능평가 지표 등을 국내 유사조건과 급탕성능특성의 평가방법을 비교분석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제23권4호
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• pp.273-280
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• 2011

In this study, the steady state performance of a $CO_2$ heat pump water heater was measured with a variation of operating conditions such as refrigerant charge amount, compressor frequency, EEV opening, and water mass flow rate. Transient state performance tests were also conducted to investigate major system effects associated with the interaction between the $CO_2$ heat pump water heater and the water tank. Optimum refrigerant charge amount for the system was 1600 g. At compressor frequencies of 50 Hz and 60 Hz, water mass flow rates of 95 kg/h and 105 kg/h, and EEV opening of 8% and 16%, the water heating temperatures were $65^{\circ}C$ and $68^{\circ}C$ and COPs were 3.0 and 2.8, respectively. In the transient condition, the instantaneous COP decreased with an increase in the inlet water temperature.

• 설비공학논문집
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• 제21권6호
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• pp.367-372
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• 2009

The performance of a $CO_2$ heat pump water heater was measured with a variation of operating conditions such as refrigerant charge amount, outdoor temperature, compressor frequency, EEV opening, and water mass flow rate. The optimum refrigerant charge amount of the $CO_2$ system was 1800 g. At water mass flow rates of 75, 85, and 95 kg/h, the water heating temperatures were 74, 67, and $62^{\circ}C$ and COPs were 2.6, 2.8, and 3.0, respectively. Besides, the compressor frequency and water mass flow rate were adjusted to maintain the water heating temperature at $60^{\circ}C$ with the decrease of outdoor temperature. As the outdoor temperature decreased by $5^{\circ}C$, the compressor frequency increased beyond 60 Hz and the water mass flow rate decreased by 16.7%.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.310-315
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• 2008

In this study, experimental study on the heating performance of a $CO_2$ heat pump water heater with a variation of operating conditions such as refrigerant charge amount, outdoor temperature, compressor frequency, EEV opening and water mass flow rate. Based on the test results, the optimum charge amount was 1800 g. At the water mass flow rates of 75, 85, 95 kg/hr, the water heating temperature was 62, 67, $74^{\circ}C$ and COP was 2.6, 2.8, 3.0, respectively. Besides, the water mass flow rate and compressor frequency were varied to maintain above the water heating temperature of $60^{\circ}C$ with the decrease of outdoor temperature. So, The compressor frequency increased beyond 65 Hz and the water mass flow rate was 45 kg/hr at the outdoor temperature of $-13^{\circ}C$, 65 kg/hr at $-8^{\circ}C$, 75 kg/hr at $-3^{\circ}C$ and 85 kg/hr at 2, $7^{\circ}C$. As the outdoor temperature decreased, the heating COP decreased by 2.5-39.8%.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.119-119
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• 2003

• 설비공학논문집
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• 제16권3호
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• pp.241-249
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• 2004

A parametric study on the scroll wrap configuration factors of a $CO_2$scroll compressor for heat pump water heater has been carried out. Since there are 7 scroll wrap design parameters and 5 equations relating them, two of the design parameters can be selected as independent parameters. In this study, the wrap thickness and orbiting radius are chosen as independent ones. Computer simulation program has been used to estimate the compressor performance at various combinations of the scroll wrap design parameters. It has been found that there exists optimum combination of the wrap parameters for the highest compressor performance over analyzed ranges of the design parameters.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권7호
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• pp.65-70
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• 2002

지구의 오존층을 보호하기 위한 몬트리올 의정서가 1987년 채택된 이후 오존층 파괴물질의 사용이 점차 감소되고 있다. 선진국의 경우 1995년 말부터 CFC냉매의 생산을 전폐하였고, HCFC냉매의 경우는 2020년 전폐를 목표로 대체냉매를 이용한 응용 기술개발 및 제품 생산이 진행되고 있다. 가정용 냉장고 및 차량용 에어컨에는 R-12의 대체냉매로 R-134a가 도입되었으며, 유럽을 중심으로 냉장고에는 HC계 냉매인 R-600a도 대체냉매로 사용되고 있다. 가정용 에어컨에는 혼합냉매인 R-407c 와 R-410a가 R-22 냉매를 대체하여 적용되고 있다. 그러나 현재, CFC및 HCFC 대체 냉매로 많이 사용되고 있는 HFC계 냉매도 지구 온난화 지수가 대단히 큰 문제를 가지고 있다. 1997년 채택된 교토의 정서에는 HFC계 냉매가 온실효과가 가스 배출규제물질에 포함되어 있다. 이에 따라서 오존층의 파괴지수가 영이고 지구온난화지수도 거의 없는 자연냉매가 주목을 받게 되었으며, 자연 냉매의 하나인 이산화탄소 ($CO_2$R744) 냉매의 응용기술 및 제품개발 연구가 선진국을 중심으로 폭넓게 진행되고 잇다. 본고에서는 $CO_2$냉매의 일반적인 특성을 간단히 소개하고 일본에서 진행되고 있는 $CO_2$냉매를 적용한 급탕시스템의 제품개발 및 시장현황에 대해서 기술하기로 한다.