• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권5호
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• pp.441-448
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• 2001

Hot air heater with light oil combustion is used as the most common heater for greenhouse heating in the winter season. However, exhaust gas heat discharged to atmosphere through chimney reaches up to 10~20% of total heat capacity of the oil burred. In order to recover the heat of this exhaust gas and to use for greenhouse heating, the heat pipe type exhaust heat recovery system was manufactured and tested in this experiment. The system consisted of a heat exchanger made of heat pipes, ø15.88${\times}$600mm located in the rectangular box of 675(L)${\times}$425(W)${\times}$370(H)mm, an air suction fan and air ducts. The number of heat pipe was 60, calculated considering the heat exchange amount between exhaust gas and air and heat transfer capacity of a heat pipe. The working fluid of heat pipe was acetone because acetone is known for its excellent heat transfer capacity. The system was attached to the exhaust gas path. According to the performance test it could recover 53,809 to 74,613kJ/h depending on the inlet air temperature of 12 to -12˚at air flow rate of 1.100㎥/h. The temperature of the exhaust gas left the heat exchanger dropped to 100$^{\circ}C$ from 270$^{\circ}C$ after the heat exchange between the suction air and the exhaust gas.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.81-86
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• 2013

소형디젤 발전기의 배기가스는 양적 및 질적 수준에서 유용하게 활용되기에는 부족한 폐열원으로 간주된다. 그러나 본 연구에서는 이러한 배기가스의 폐열을 히트파이프에 의해 회수하고 다중효용확산 증발에 의해 효율적으로 열을 이용하는 해수담수기를 제안하였다. 제안한 증류기는 $171^{\circ}C$의 배기가스에서 52 W 의 폐열을 회수할 수 있고, 이 회수 열량 중 약 85%가 약 70 g/h의 담수를 생산할 수 있는 유용한 열량으로 사용된다. 이 결과는 50cc, 4 행정 엔진을 가진 극소형 발전기의 폐열에 대하여 단효용 장치의 실험값이므로, 10 중효용으로 구성할 경우 약 500 g/h 의 성능을 가질 수 있는 것으로 계산되었다. 따라서 본 증류기는 전기와 담수가 동시에 부족한 지역에서 실제 필요한 식수량을 확보할 수 있는 소용량 담수화장치로 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.349-355
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• 2012

본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박에서 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하여 극대화 시킬 수 있는 방안들을 조사하고 버려지는 열에너지를 이용하여 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안들을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스의 폐열을 열원으로 하는 유기냉매 랭킨사이클을 구성하는 방안과 열에너지 비중은 높지만 상대적으로 낮은 온도인 해수냉각 시스템으로 배출되는 열에너지를 재활용하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 시스템 해석 결과 배기가스에서는 1,000kW급, 해수 냉각 시스템에서는 650kW급 발전 출력을 얻을 수 있었고, 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 온도와 유량 조건에 따른 열 해석을 실시하여 시스템의 효율과 출력을 비교하였다.

• 에너지공학
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• 제18권2호
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• pp.93-100
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• 2009

습식압축으로 압축소요동력을 줄이고 재생기로 배기가스 에너지를 회수함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 습식압축 재생 브레이튼 사이클에 대하여 엑서지 해석을 수행하였다. 해석모델을 통하여 시스템의 엑서지 효율과 요소별 엑서지 파괴비 및 배기가스로 인한 엑서지 손실비에 미치는 압력비와 물분사율의 영향을 조사하였다. 전형적인 운전조건에 대한 계산 결과 습식압축 재생 가스터빈 사이클에 의하여 엑서지 효율을 상당히 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 물 분사 효과는 배기가스의 엑서지 손실의 감소와 출력 동력의 증가로 나타난다.

• 오토저널
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• 제3권2호
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• pp.10-17
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• 1981

연료의 가격이 높아지고 대체연료의 개발이 급속동로 진전되고 있는 오늘날 디이젤기관은 열효율 의향상과 장래연료에의 대응이 중요한 과제로 되어있다. 대체연료로서 유망시되고있는 석탄약화 연료, 알코호르 쉘오일(Shell Oil)등이 앞으로 싱용화되면 제업이나 플랜트의 규모에 따라서는 가격뿐만 아니라 그질에도 큰 차이가 있게되고 정도나 비중의 변화등으로 대표적인 세탄가의 저화가 예상되어서 현상 디이젤기관의 연소방식 그대로는 이에 대응 할 수 없게될 가능성이 높다. 이들에 대응하기의한 하나의 방법으로서 기관을 단열화함으로써 냉각손실을 저장시키고, 높아진 배기에너지를 축출력으로서 다시 회수하는 단열터어보 컴파운드엔진의 개념이 있다. 이 렇게 하면 열효율의 대표적인 개성과 아울러 단열화하여서, 연소실의 벽온이 높아지므로 저세 탄가 연료의 연소도 가능하게 된다. 단열기관의 착상은 1940년대 융커어스사의 2-사이클 수평 대향기관에 이미 일부 채용되었었고, 또 터어보 컴파운드에 의한 배열의 회수도 Lycoming사 R3350 엔진등에서 실용화되었던 예가 있다. 그러나 이들을 동시에 채용하여 대돌적인 연비저 강효과를 추구한 실제의 예로서는 근년 미국 육군의 위탁으로 Cummis사가 연구성과를 발효하고 있는것 뿐이다. 그리고 일본의 Komatsu사가 또한 독자적으로 단열터어보 컴파운드기관의 연 구를 하고 있다. 다음은 그 기관을 소개하고 또한 다종연료성등 단열엔진의 특성에 대하여 설명 한다.

• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.956-964
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• 2005

In order to control indoor air quality and save energy, it is needed to install a suitable ventilation system equipped with heat exchanger for heat recovery The purpose of this research is to find the factors affecting the performance of paper heat exchanger for exhaust heat recovery, which can be applied directly to the conventional ventilation unit, air-purifier, and air-conditioning system. In this study, thermal performance and pressure loss of the paper heat exchanger are measured and compared at various operating conditions. The effectiveness of sensible, latent and total heat at the face velocity of 0.75 m/s are $77\%,\;47\%\;and\;57\%$ in the cooling condition and $77\%,\;59\%,\;and\;\%$ in the heating condition, respectively. The effectiveness for sensible heat is only affected by velocity. On the other hand, the effectiveness for latent heat is affected. by temperature and relative humidity.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.171-179
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• 2013

선박의 주 추진용 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 폐열회수 발전시스템에 대하여, 상대적으로 고온에 상부의 3 변 사이클과 상대적으로 저온부에 하부의 유기 랭킨 사이클이 적용되는 복합 사이클에 대한 열역학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 상부와 하부 사이클 사이에 경계온도의 증가에 따라, 총 파괴된 엑서지율(${\sum}\dot{E}_d$) 및 엑서지 손실율($\dot{E}_{out2}$)이 각각 감소되었기 때문에, 시스템의 에너지 및 엑서지 효율이 모두 최대화되었다. 그리고 상부의 체적 팽창비가 크게 감소되었다. 그 경우에 대하여, 부가적인 추진동력으로써 활용되는 폐열회수 발전시스템이 적용된 선박용 디젤엔진의 경우에, 추진 효율은 엔진부하 변동에 따라 기본 엔진에 대비하여 평균적으로 9.17 %가 향상되었다. 이에 대하여, 디젤엔진의 연료 소비율과 이산화탄소 배출률은 각각 평균 8.4 및 8.37 %가 저감되었다.

• 유기물자원화
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• 제7권2호
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• pp.93-104
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• 1999

본 연구는 기존의 소멸화장치를 개선하여 에너지절감과 동시에 탈취효과를 극대화시키면서 유기물의 분해능력을 극대화시키는 장치를 개발하기 위하여 실시되었다. 기존의 장치와 비교하여 3차에 걸친 열교환을 통하여 백금촉매탑에서 발생하는 폐열을 회수하여 이용하게 하였으며, 배기가스의 65%정도를 재순환하게 하였다. 또한 장치전체에 대해서는 감압을 유지하게 하여 수분의 증발을 원활하게 하였다. 미생물제재에 의하여 반응을 안정적으로 유지하는 것이 가능했으며, 또한 분해매체제는 기존의 처리용량의 20배용적을 사용했으나, 본장치에서는 15배용적에 있어서도 미생물활성화가 가능하며, 호기성분위기를 효율적을 유지하는 것이 가능했다. 배기가스의 내부순환을 시스템을 사용함에 따라 얻어지는 효과에 대하여 검토한 결과, 내부의 악취물질인 암모니아가스농도를 감소시키는 것이 가능했으며, 탈취탑으로 유입되는 배기가스가 경감됨에 따라 전력비가1/3선으로 절감되는 효과가 확인되었다. 이러한 내순환에 따라 최적공기량은 100kg처리용량에 대하여 $0.44m^3$로, 이 공기량의 변화에 따라 전력비가 비례하여 변화하는 현상이 확인되었다.

• 태양에너지
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• 제17권2호
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• pp.3-11
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• 1997

열펌프건조기는 증발기에 의한 냉각및 감습기능과 응축기에 의한 가열기능을 대류형건조기와 연계시킴으로써 필연적 손실로 분류되던 배기가 갖고 있는 현열과 잠열을 회수하여 재활용할 수 있는 이점이 있다. 본 연구에서는 HFC134a를 냉매로 사용한 배치형(batch type) 열펌프건조기를 설계제작하여 건조실의 유지온도, 공기의 바이패스비(bypass ratio), 냉매의 과열도를 일정하게 유지하고 정면풍속(face velocity)과 압축기속도를 변화시켜 건조기의 성능을 분석하였으며 정면풍속의 증가에 따라 열펌프의 성적계수는 증가하나 SMER(Specific Moisture Extraction Rate)은 감소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.21-26
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• 2017

본 연구에서는 이중관형 열회수 환기장치의 제품 적용 가능성을 검토하기 위해 성능 시험을 수행하였으며 이중관의 내측관의 재질에 변경에 따른 검토를 하기 위해 종이관, 알루미늄관, 폴리머관을 제작하여 동일한 급/배기 풍량을 인가하여 측정하였다. 온도 교환 효율은 모든 경우에서 알루미늄관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 종이관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 내측관으로 사용된 재료의 열전도율과 두께의 차이 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환 효율은 모든 경우에서 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 종이 재질은 습도 교환이 가능하지만 알루미늄과 폴리머재질은 습도 교환이 불가능하기 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환과 온도 교환의 두 값을 포함하는 전열 교환 효율은 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 에너지계수(COE)는 현열과 잠열교환이 동시에 일어나는 종이관의 경우 전열에너지계수 값을 현열교환만 일어나는 알루미늄관과 폴리머관은 현열에너지계수를 비교해 보면 종이관의 에너지계수가 가장 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 이중관형 열회수 환기장치의 내부관 재질에 따른 성능을 비교 분석 하였으며 환기장치로 적용이 가능한 것을 알 수 있었다.