• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권5호
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• pp.385-390
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• 2000

The heat pump is one of heating and cooling systems driven by electricity using natural energy as a heat source. The heat pump system was mainly adopted to a cooling system or a refrigeration system. In regions with a large amount of electricity, it is used as a heating system or a heating and cooling system of houses, buildings and agricultural facilities. During cold weather, air source heat pumps do not work well because of some technical problems, such as frosting on evaporator coil when outside air temperature is below -5$^{\circ}C$. In this research, the heat regenerative technology was employed to eliminate the frosting on evaporator coil and improve the COP of the heat pump system. This fiber belt heat regeneration system(FBHRS) has very simple structure consisting of a geared motor and a porous fiber belt passing through alternatively between cold and warm air duct. The laboratory test showed that the heat pump system with a FBHRS yielded an impressive COP higher than 3.5 at the outside air temperature of -7$^{\circ}C$ in heating mode.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1337-1342
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• 2007

본 연구에서는 동시 냉난방 히트펌프용 열교환기의 성능평가 및 설계해석 기술의 확보를 위해 난방운전 온도조건에서 6종의 루버핀-관 열교환기의 공기측 열전달특성 및 마찰특성을 실험을 통하여 조사하였다. 실험을 위해 공기엔탈피방식의 칼로리미터와 항온수조를 이용하였다. 전열량의 증가는 핀피치보다 열수에 의해 더 크게 나타났고, 핀피치가 작을수록 열전달계수는 더 높았다. 또한 핀피치가 작을수록 열수증가에 의한 열전달계수의 증가폭이 커졌다. 핀피치와 열수변화에 대한 j-계수와 f-계수는 레이놀즈 수가 증가할수록 감소하였고, 레이놀즈 수 400부근의 영역에서 역전현상이 존재하였다.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.93-98
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• 2011

To analyze and evaluate the performance of developing air to water multi heat pump, the heat pump was installed and tested at low energy house in Daejeon, korea. Heating capacity of heat pump is 16.5KW and cooling capacity is 14.0KW. Space heating/cooling, floor heating and hot water is available. The results performance evaluation of heat pump in lab test showed that the coefficient of performance (cop) was 3.75, and heating capacity was 16.0KW in ambient temperature $7^{\circ}C$. Also at ambient temperature $-15^{\circ}C$, the COP was 1.69. At a low energy house, floor heating is controled by a floor heating water temperature and a room temperature. The COP of heat pump is decreased with frequent on/off operation for controlling of floor heating water temperature.

• 에너지공학
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• 제15권4호
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• pp.235-242
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• 2006

본 연구는 공기 열원 열펌프의 성능 향상을 위한 연구로써 제상 방법으로 고온냉매 우회방법을 사용하고 내부열교환기를 장착한 열펌프 시스템의 성능을 ISO5151의 표준제상 조건에서 실험하였다. 실험은 고온냉매 우회방법과 가장 일반적인 제상 방법인 시간주기 제상방법을 비교하였으며 착상 발생 후 압축기 출구의 고온냉매를 실외기 입구로 우회시킬 때 실외기 홴 속도를 정상속도에 대하여 0%, 30%, 60%, 90%로 변화 시키면서 열펌프의 성능변화를 관찰하였다. 연구결과 210분의 열펌프 가동시간 동안 고온냉매 우회방법은 시간주기 제상방법 보다 $2.2{\sim}6%$ 높은 평균 성능계수를 나타냈으며 고온냉매 우회방법에서는 실외기의 홴 속도가 60%일 때 가장 좋은 성능계수와 난방용량을 나타냈다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.225-231
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• 2016

본 연구에서는 유리온실 경영비 절감을 위한 고효율 난방기술을 개발하기 위하여 지하수열원 히트펌프, 알루미늄 다겹보온커튼, 근권부 국소난방장치를 조합한 난방 패키지 모델을 구성하고 파프리카 재배 벤로형 유리온실에 적용 시험을 수행하였다. 적용효과 분석을 위하여 관행 경유온수보일러와 일반 보온커튼을 설치한 대조구 온실과 비교시험을 통해 온실환경, 난방비용, 작물생육 등을 검토하였다. 알루미늄 다겹보온커튼과 일반 부직포 보온커튼을 설치한 온실에 대한 무가온 조건에서의 야간온도 비교시험에서 알루미늄 다겹보온커튼 설치 온실의 온도가 일반 부직포 보온커튼 설치 온실에 비해 평균 $2.2^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 또한 근권부 국소 난방장치를 설치한 온실에서 미설치 온실에 비해 야간 난방 중의 베드내부 근권온도가 $4.7^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 난방패키지를 구성하는 지하수열원 히트펌프의 난방성능을 분석한 결과 지하수를 직접 열원으로 이용하는 시스템 특성상 난방성능계수는 평균 3.7로 비교적 높게 나타났다. 난방패키지를 적용한 처리구 온실과 관행 난방의 대조구 온실에 대하여 연료소비량을 계측한 결과 10a($1,000m^2$)당 대조구 온실은 경유 14,071L, 전력 364kWh를 소비하였고, 처리구는 전력 35,082kWh를 소비하여 난방비용 기준으로 대조구 온실의 비용 절감율은 87%로 나타났다. 처리구 및 대조구 온실의 작물생육을 비교한 결과 초장과 엽록소 함량에서 차이가 발생하였으나 두 온실의 난방온도가 거의 동일하므로 전체적인 생육은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 원예시설의 난방에너지 절감효과를 극대화하기 위해서는 본 연구의 난방패키지를 구성하는 개별 기술뿐 아니라 이미 개발된 고효율 공조기 이용기술, 보온성 향상기술, 온도관리 기술 등을 지역, 시설, 작목, 작형 등에 최적화하여 조합할 수 있는 추가적 패키지 모델의 개발 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

• 설비공학논문집
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• 제21권9호
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• pp.527-535
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• 2009

The aim of this study is to investigate the daily heating performance of ground source multi-heat pump system with vertical single U-tube type GLHXs, which were installed in a school building located in Cheonan. Daily average COP of heat pump unit on Jan. 12th, 2009 at heating mode was lower than it on Nov. 10th, 2008 and Dec. 15th, 2008, because of lower EWT of the outdoor heat exchanger and relatively smaller size of condenser and evaporator. But, the system COP on the former was higher than it on the latter because ground loop circulating pump was operated in rated speed. It is suggested that the new algorithms to control the flow rate of secondary fluid for GLHX according to load change have to be developed in order to enhance the performance of the system COP.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.296-300
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• 2004

본 연구는 지열원 물 대 물(water to water)히트 펌프 시스템의 냉방 및 난방 운전시 성능 특성과 경제성 평가에 관한 것이다. 5개의 보어홀당 지중 100m의 깊이로 밀폐 수직형 지중 열교환기(closed-vertical ground source)가 설치된 냉난방 시스템이 적용된 건축물에 대하여 냉난방 운전성능을 평가하였으며, 연간 소비전력을 측정하여 실제 시스템의 경제성을 분석하였다. 또한, 순환수의 입구온도에 따른 시스템의 운전 성능을 분석한 결과 난방시에는 COP가 3.0에서 4.2로 증가한 반면, 냉방시에는 5.0에서 3.7로 감소하였다. 본 실험을 통해서,대상 건축물에 대한 지열 냉난방 시스템의 수명주기비용은 기존 냉난방 시스템(보일러+에어컨)에 비해서 68%까지 절감되었으며, 시스템의 경제성을 고려해 볼 때 기존 건축물에도 지열원 냉난방 시스템을 적용하는 것이 타당하다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.69-76
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• 2005

The performance of water-to-water heat pump system coupled with the ground source vertical heat exchanger is presented in this paper. The CAP program of Florida Heat Pump Co. is used to predict the heat pump performances while the EED program calculates the borehole fluid temperature. It is shown that COPH increases with decreasing the temperature of output water for the operation of heating mode and COPR increases with increasing temperature of output water for the operation of cooling mode. The value of specific heat extraction rate must be moderate to insure the reasonable installation cost of borehole system. With $1^{\circ}C$decrease of $T_{wo}$ the average COPH increase is estimated as about $0.06/^{\circ}C$(for $T_{wo}\;=\;45{\sim}60^{\circ}C$ range) while with $1^{\circ}C$ increase of $T_{wo}$ the estimation of COPR increase is about $0.13/^{\circ}C$(for $T_{wo}\;= \;5{\sim}11^{\circ}C$ range) at the specific heat extraction rate of 30W/m.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.369-375
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• 2019

Air conditioners adopting high energy efficiency and low global warming potential (GWP) refrigerant are being developed globally. In case of commercial air conditioner, R32 with lower GWP than R410A is attracting industrial attentions. In this study, the performance of water-to-water geothermal heat pump adopting R32 is compared with that of the heat pump using R410A. By using R32 instead of R410A, heating capacity and COP in heating standard condition can be increased by 8.8% and 6.3% respectively. Also, cooling capacity and COP in cooling standard condition can be increased by 5.3% and 3.1% respectively by using R32. But in case of using R32, systemic improvements are required to decrease discharge temperature of compressor since discharge temperature rises abnormally in heating operations.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.434-440
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• 2007

The Effluent ground water overflows in deep and broad ground space building. Temperature of effluent ground water is in 12$\sim$18$^{\circ}C$ annually and the quality of that water is as good as living water. Therefore if the flow rate of effluent ground water is sufficient as source of heat pump, that is good heat source and heat sink of heat pump. Effuent ground water contain the thermal energy of surrounding ground. So this is a new application of ground source heat pump. In this study open type and close type heat pump system using effluent ground water was installed and tested for a church building with large and deep ground space. The effluent flow rate of this building is 800$\sim$1000 ton/day. The heat pump capacity is 5RT each. The heat pump system heating COP was 3.0$\sim$3.3 for the open type and 3.3$\sim$3.8 for the close type system. The heat pump system cooling COP is 3.2$\sim$4.5 for the open type and 3.8$\sim$4.2 for close type system. This performance is up to that of BHE type ground source heat pump.