• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.170.1-170.1
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• 2010

Performance of water-to-air heat pump using raw water has been analyzed under part load heating operation in March, 2010. The water source heat pump of 30 RT was installed for 24 hours cooling and heating ventilation, and the gravity inflow water from Daechung dam is used as the heat source. The daily averaged water and air temperatures are $5.7^{\circ}C$ and $9.9^{\circ}C$ respectively, and the heat pump is operated under part load condition for 7.5 hours in 24 hours. The daily averaged heat pump COP calculated with heat transferred from the brine water is 2.49 and the monthly averaged COP is 2.25 in March. Based on the database of the California Energy Commission, the monthly averaged COPs of air source heat pumps installed in U.S.A. are 1.97 in March and 2.03 in April. Therefore it is confirmed again that the performance of the heat pump using raw water is better than that of air source heat pumps.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.194.2-194.2
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• 2011

Heating and cooling performance has been analyzed for the water-source heat pump system using raw water from Daechung reservoir. During heating operation from March to May, water temperature is not good condition for a heat source due to the higher atmospheric temperature. Avearged heating load ratio is only 14.3%, and the averaged unit COP and system COP are estimated to be 2.46 and 2.15 respectively. The COP is affected considerably by the water temperature, and the unit COP is increased from 2.16 at $5^{\circ}C$ to 2.95 at $11^{\circ}C$. Cooling performance is analyzed with the measured data from June to August. During cooling operation, raw water has lower temperature by 4. $5^{\circ}C{\sim}4.7^{\circ}C$ than the atmosphere. The load ratio is 39.2%, and the averaged unit COP and system COP are estimated to be 7.25 and 6.13 respectively. The heating COP is affected by the load ratio rather than water temperature. The COP is increased for 20%~40% load ratio, while is decreased for 40%~60% load ratio. It is estimated that the compressor operation combination for 3 (two constant speed and one inverter) compressors is changed for the load ratio.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.21 no.9
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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.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.297-304
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• 2009

The aim of this study is to investigate the cooling performance of ground source multi-heat pump systems with a vertical single U-tube GLHX(U-tube system) and a vertical double tube GLHX(double tube system), which were installed in a school building located in Cheonan. All systems were operated in a part load conditions for all day, and the maximum COP of the single U-tube system and the double tube system were 6.2 and 5.2 at cooling mode, respectively. The double tube GLHX designed by the GLHEPRO, commercial program, was estimated to have the same performance as the U-tube GLHX, because the inlet temperatures of each outdoor unit heat exchanger for the former was similar to the latter. However, it is needed to prove the long tenn performance. It is suggested that the new algorithms to control the flow rate of secondary fluid for GLHX according to load variation have to be developed in order to enhance the performance of the system.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.120-120
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• 2010

에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.