• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.349-354
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• 2008

2008년 8월 우리나라는 온실효과로 인한 기후변화 대응 역량을 강화하고, 에너지의 안정적 공급과 효율화 체계를 구축하기 위한 방안으로 '제1차 국가에너지기본계획'을 발표하였다. 이에 따르면 우리나라는 세계 10위의 에너지다소비 국가이자, 그 중 97% 이상을 해외 수입에 의존하는 나라로서 신재생에너지설비의 중요성이 크게 부각되고 있다. 본 논문은 일반적인 건물의 난방설비로 이용되고 있는 가스와 유류설비를 지열히트펌프로 대체함으로서, 전력계통의 부하율을 향상시키는 방안을 제시하였으며, 이에 따른 에너지비용 절감과 온실가스의 감축방안을 정량적으로 제시하였다.

• 설비공학논문집
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• 제21권1호
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• pp.16-22
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• 2009

In order to investigate $CO_2$ heat transfer coefficient and pressure drop by PAG oil concentration during $CO_2$ evaporation, the experiment on evaporation heat transfer characteristics in a mini-channels were performed. The experimental apparatus consisted of a test section, a DC power supply, a heater, a chiller, a mass flow meter, a pump and a measurement system. Experiment was conducted for various mass fluxes($300{\sim}800kg/m^{2}s$), heat fluxes($10{\sim}40kW/m^2$) saturation temperatures($-5{\sim}5^{\circ}C$), and PAG oil concentration(0, 3, 5wt%). The variation of the heat transfer coefficient was different according to the oil concentration. With the increase of the oil concentration, the evaporation heat transfer coefficient decreased and the delay of dryout by oil addition was found. Pressure drop increased with the increase of the oil concentration and heat flux, and the decrease of saturation temperature.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.15-22
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• 2010

The natural refrigerants have used into HVAC equipments because the CFCs and HFCs have some environmental problems like high ODP and GWP. The carbon dioxide has small effect on the environmental problem but also good thermodynamics properties. In this study, the simulation study on the performance and characteristics of a $CO_2$ gascooler and evaporator using a fin-tube and microchannel heat exchanger has been conducted. Besides, the comparison of performance with operating condition was carried out in order to apply to the $CO_2$ heat pump system. As a result, the front sizes of a gascooler and evaporator using a microchannel were decreased by 63% and 58%, respectively, compared to those using a fin-tube. The performance of the fin-tube gascooler and evaporator were more responsive to the variation of operating conditions compared to that of microchannel. The pressure drop of a fin-tube heat exchanger was higher than that of a microchannel one.

• 플랜트 저널
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• 제10권2호
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• pp.28-37
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• 2014

히트펌프는 연소를 동반하지 않기 때문에 화석연료의 연소과정에서 발생하는 이산화탄소($CO_2$)의 배출을 억제함과 동시에 산업체 폐수, 배증기, 냉각수, 지하수, 하수 등 이미 존재하는 다양한 열을 회수할 수 있다는 장점이 있다. 한국지역 난방공사에는 파주, 고양삼송, 광교 열병합발전소에 폐열회수 조건 및 경제성 등을 고려하여 기기 냉각수 폐열을 열원으로 활용하는 히트펌프를 설치하여 운영하고 있다. 본 논문은 최근 건설된 150 MW급 광교 열병합발전소를 대상으로 상용 프로그램인 THERMOFLEX를 활용하여 기기 냉각수 폐열을 이용한 5 Gcal/h 용량의 히트펌프 설치 위치가 발전소 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 총 3가지 경우에 대해 히트펌프의 위치에 따른 성능의 영향을 살펴보았는데, 그 결과 지역 난방수 가열기 전단에 히트펌프를 설치한 경우가 전기출력 감소에도 불구하고 열출력 증가량이 커서 발전소 총효율에서 가장 유리한 것으로 확인되었다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.353-358
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• 2005

The heat transfer and pressure drop of supercritical $CO_2$ cooled in a helically coiled tube was investigated experimentally. The experiments were conducted without oil in the refrigerant loop. The experimental apparatus of the refrigerant loop consist of receiver, a variable speed pump, a mass flowmeter, a pre-heater, a gas cooler(test section) and an isothermal tank. The test section is a helically coiled tube in tube counter flow heat exchanger with $CO_2$ flowed inside the inner tube and coolant( water) flowed along the outside annular passage, It was made of it copper tube with the inner diameter of 4.55[mm]. the outer diameter of 6.35 [mm] and length of 10000 [mm]. The refrigerant mass fluxes were $200^{\sim}600$ [kg/m2s] and the inlet pressure of gas cooler varied from 7.5 [MPa] to 10.0 [MPa]. The main results are summarized as follows : The heat transfer coefficient of supercritical $CO_2$ increases, as the cooling pressure of gas cooler decreases. And the heat transfer coefficient increases with the increase of the refrigerant mass flux. The pressure drop decreases in increase of the gas cooler pressure and increases with increase the refrigerant mass flux.

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

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.175-182
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• 2007

Geothermal-energy has been getting popular as a natural energy source for green buildings these days. As a result Geothermal Source Heat Pump System (GSHPs) was being recognized effective alternative systems to conventional heating and cooling systems owing to their higher energy utilization efficiency. But GSHPs has not been popularized thereby the large amount of initial cost of the system and insufficiency of studies for economic estimation. Therefore GSHPs are being developed to make up for the weak points that are the large amount of initial cost of the system and much annual electricity consumption. In this paper, economic estimation was conducted by payback period method and it shows that the pay back period of Heat Storage Type GSHPs was calculated 6.8 years compared with the absorption Chiller-Heater system and 8.2 years compared with the Ice storage-Boiler system. Heat Storage Type GSHPs also has the lower annual source energy consumption than the conventional heating and cooling systems because of using nighttime electricity.

• 에너지공학
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• 제16권4호
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• pp.181-186
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• 2007

본 연구에서는 이산화탄소의 증발열전달 특성을 이해하기 위해 질량유속, 열유속 기리고 포화온도를 변화시키면서 이산화탄소의 증발 열전달계수와 압력강하를 측정하였다. 질량유속과 열유속은 기존의 실험범위보다 크게 확장하여 내경 7.75 mm, 길이 5.0 m의 수평관에서 실험하였다. 실험장치는 시험부, 전원공급기, 히터, 칠러, 기어펌프, 유량계, 계측시스템 등으로 구성되었다. 건도가 증가할수록 증발 열전달계수는 감소하였으며, 이산화탄소의 증발 열전달계수는 질량유속보다 열유속에 더 민감함을 확인하였다. 또한 주어진 열유속과 포화온도에 따라 증발 열전달계수의 급격한 감소가 다르게 관찰되었다. 압력강하는 질량유속 증가에 대해 선형적인 증가를 보였지만 열유속 증가에 대한 압력강하의 증가효과가 크지 않았다.

• 설비공학논문집
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• 제18권4호
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• pp.312-319
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• 2006

In this study, performance of 2 pure hydrocarbons and 7 mixtures was measured in an attempt to substitute HCFC22 used in air-conditioners and heat pumps. The mixtures were composed of R1270 (propylene), R290 (propane), HFC152a, and RE170 (Dimethyl ether, DME). The pure and mixed refrigerants tested have GWPs of $3{\sim}58$ as compared to that of $CO_2$ and the mixtures are all near-azeotropic showing the gliding temperature difference (GTD) of less than $0.6^{\circ}C$. Thermodynamic cycle analysis was carried out to determine the optimum compositions and actual tests were performed in a laboratory heat pump test bench at the evaporation and condensation temperatures of 7.5 and $45.1^{\circ}C$ respectively. Test results show that the coefficient of performance (COP) of these mixtures is up to 5.7% higher than that of HCFC22. While propane showed 11.5% reduction in capacity, most of the fluids tested had the similar capacity to that of HCFC22. Compressor discharge temperatures were reduced by $11{\sim}17^{\circ}C$ with these fluids. There was no problem with mineral oil since the mixtures were mainly composed of hydrocarbons. The amount of charge was reduced up to 55% as compared to HCFC22. Overall, these fluids provide good performance with reasonable energy savings without any environmental problem and thus can be used as long term alternatives for. residential air-conditioning and heat pumping application.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.69-75
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• 2019

본 연구의 목적은 EV 경상용차에 적용되는 히트펌프 시스템에 대한 냉방 성능 특성을 실험적으로 분석하는 것이다. EV 경상용차가 운전되는 냉방 운전조건인 외기온도 35 ℃, 내기온도 25 ℃ 상황에서, 히트펌프 시스템의 냉방 특성을 분석하고자, 냉각수의 온도조건, 전동식 압축기 회전수 조건 변화에 대해서, 실험을 진행하였고, 그 결과를 분석하였다. 전동식 압축기 회전수가 증가할수록 냉방 성능이 평균 8.0 %가 증가하였고, 전동식 압축기 소비전력은 27 %가 증가하여서, 시스템 효율은 16.4 %가 감소하는 결과를 보여주고 있다. 전자장비 냉각을 위한 냉각수의 폐열을 활용하기 위하여서, 냉매랑 냉각수가 열교환 하는 칠러를 본 시스템에 적용하였다. 칠러에 적용되는 냉각수의 온도를 35 ℃에서 55℃로 변화시켰을 때, 응축 열원의 증가로 인하여서, 시스템 효율이 평균적으로 18.2 %가 떨어지는 결과를 보여주고 있다. 냉각수 유량 변화 측면에서, 운전 조건을 변화시켰지만, 냉방 성능에는 큰 변화를 보이고 있지 않았다. 향후, 냉각수 폐열을 사용하여서, 히트펌프 시스템에 대한 난방 성능 향상을 위한 연구가 필요한 상황에서, 관련 연구에 추가 할 예정이다.