• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.32-38
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• 2009

R744용 초임계 증기압축식 냉동시스템의 작동변수에 대한 기초설계자료를 제공하고자 냉동능력, 압축일량, 성적계수에 대한 사이클 성능분석을 실시하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수는 R744 증기압축식 사이클의 과열도, 가스냉각기 출구온도, 증발온도이다. R744의 냉동능력은 과열도가 증가할수록 증가하는 반면, 증발온도와 가스냉각기 출구온도가 증가할수록 감소한다. 압축일량은 R744의 과열도와 냉각압력과 함께 증가하나 증발온도는 증가할수록 감소한다. 그리고 성적계수는 가스냉각기의 출구온도와 증발온도가 증가할수록 증가하는 반면, 과열도는 감소한다. 그러므로, R744용 초임계 증기압축식 냉동시스템의 냉동능력, 압축일량, 성적계수는 과열도, 가스냉각기 출구온도, 증발온도에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 따라서, R744용 초임계 증기압축식 냉동시스템을 설계할 경우에는 이러한 영향을 면밀하게 파악하여야 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.756-761
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• 2012

천연가스는 $-160^{\circ}C$까지 냉각 및 액화되어 액화천연가스(LNG)가 되고, 이때 LNG의 체적은 천연 가스의 1/600로 줄어든다. 이로 인해 LNG는 수송시에 이점이 있다. 본 연구에서는 천연가스 액화용 초저온 캐스케이드 냉동사이클의 LNG 열교환기내 냉매와 천연가스의 압력강하가 액화사이클에 미치는 영향을 파악한 후, LNG 열교환기 설계시 압력강하에 대한 기준안을 제시하고자 한다. 이를 위해 HYSYS를 이용하여 초저온 캐스케이드 액화사이클 내 LNG 열교환기의 압력강하에 대해서 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 초저온 액화사이클의 압축일량과 성능계수(COP)의 증가로부터, LNG 열교환기 내의 압력강하는 50 kPa정도를 기준 설계 압력강하로 설정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4721-4726
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• 2010

본 논문은 압축기 인버터 주파수 제어에 따른 CO2용 수냉식 열펌프의 성능 특성에 대해서 실험적으로 조사하였다. 실험장치는 압축기, 가스냉각기, 팽창밸브, 증발기, 내부 열교환기, 수액기로 구성된다. 실험장치에 사용된 모든 열교환기는 동관으로 제작된 이중관식 대향류형이다. 가스냉각기와 증발기는 2.4 m인 소시험부 6개와 4개로 각각 구성된다. 실험결과를 요약하면, 우선 증발기와 가스냉각기의 입구온도와 냉매유량이 일정한 조건하에서 압축기 인버터 주파수가 증가할수록 압축비와 토출압력이 증가한다. 또한 인버터 주파수가 증가할수록 난방능력과 압축일량은 증가하는 반면 성능계수는 감소한다. 그리고 증발기 입구 2차유체의 온도가 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 증가함에 따라 압축비와 압축일량은 감소하지만 질량유량, 난방능력, 성능계수는 증가한다. 위의 이러한 경향은 종래의 프레온계 냉매 시스템의 성능 변화와 유사하다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.376-381
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• 2012

Natural gas is converted in to LNG by chilling and liquefying the gas to the temperature of $-162^{\circ}C$, when liquefied, the volume of natural gas is reduced to 1/600th of its standard volume. This gives LNG the advantage in transportation. The pressure dorp of the cascade liquefaction cycle was investigated and simulated using HYSYS software. The simulation results showed that the pressure drop in the LNG heat exchanger is set to 50 kPa considering the increase in the compressor work of cryogenic cascade liquefaction cycle.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권5호
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• pp.646-652
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• 2009

Experimental results for performance characteristics of HCs refrigerant R-1270 and HCFC refrigerant R-22 during refrigeration system using capillary tube are presented. The system consists of compressor, condenser, capillary tube, evaporator and peripheral devices. Length and diameter of capillary tube are varied for this investigation. The refrigerant mass flow increased as the diameter of capillary tube increased and the length of capillary tube decreased. A refrigeration capacity and compressor work of R-1270 in same length and diameter of capillary tube showed the higher values than those of R-22. A coefficient of performance showed the highest value when the length and diameter of capillary tube are 105 cm and 1.8 mm in this experimental conditions.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권2호
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• pp.25-32
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• 1994

The characteristics of the R-22 two-stage compression refrigeration systems were investigated. The apparatus consisted of 0.5HP and 1HP hermetic reciprocating compressors for the high and low stage sides respectively, a condenser, an evaporator, a heat exchanger, four expansion valves, and two intercoolers. The experiments covered a range of refrigerant flow rates from 24 to 84kg/h, and the inlet temperature of cooling water in the condenser and heat source water in the evaporator ranged from 20 to 30$^.\circ}C$The results Showed that the refrigerant flow rate had greater effect on the refrigerating capacities, the compression efficiency and the coefficient of performance of two-stage compression systems than the inlet temperature of heat source water. And all these values were decreased with increasing inlet temperatures of the cooling water. The pressure drops in the evaporator of two-stage compression systems were decreased in proportion to the increase in the inlet temperature of the heat source and cooling water, but it was increased by the refrigerant flow rate.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.574-579
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• 2012

본 논문에서는 $CO_2-C_2H_6-N_2$와 $CO_2-N_2$를 각각 적용한 캐스케이드 액화사이클을 새롭게 제안하고, HYSYS를 이용하여 이에 대한 성능 및 엑서지를 분석한 후, 이 사이클이 LNG-FPSO선에 적용가능여부를 확인하였다. 그 분석 결과로부터, 효율적인 측면에서는 $CO_2-C_2H_6-N_2$ 액화사이클이 우수하였고, 엑서지 손실측면에서는 장치 수가 적은 $CO_2-N_2$ 액화사이클이 오히려 높게 나왔다. 그리고 $CO_2-N_2$ 냉매용액화사이클은 기존의 $C_3H_8-C_2H_4-C_1H_4$ 보다 낮은 효율과 높은 압축일량을 보였다. 하지만, $N_2$ 사이클의 효율이 더 개선된다면 액화사이클의 구조가 간단하기 때문에 LNG-FPSO용 액화사이클로서 적합할 것으로 생각된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.828-833
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• 2014

본 연구는 이젝터 팽창기를 적용한 냉동기에서 팽창한 냉매가 액기분리기에 포집된 후, 이 중 포화기체의 일부는 이젝터로 재흡입되고, 포화액체는 증발기에 유입되어 증발된 후 액기분리기의 잔여 기체와 혼합되어 압축되는 공정을 고안하여 특성을 해석하였다. 본 공정의 특성은 이젝터에서 등엔트로피 팽창 후 액체량의 증가로 냉동능력이 증가하고, 압축기에 유입되는 기체의 압력이 상승하게 되어 압축일이 감소함으로써 효율이 증가하게 된다. 냉매 R134a를 적용하는 냉장고 시스템과 본 고안 시스템을 비교한 결과, 이젝터에서 압력이 65% 저하될 때 COP는 27.8%가 증가된 최대값이 되었다. 다른 냉매의 경우 R401A가 75% 압력강하에서 40.1%의 COP 증가를 보였다. 이젝터의 디퓨져에서의 압력 상승율이 20%~60%까지 변화될 때, COP 증가율은 2.6%~3%로 영향이 매우 적었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.55-56
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• 2006

냉매 충전량과 이차유체의 입구조건은 $CO_2$용 열펌프시스템의 성능실험에서 중요한 제어변수이다. 따라서, 열펌프사이클의 적용과 난방성능 향상을 위해 제어변수의 특성을 조사하는 것이 필요하다. 본 논문에서, $CO_2$용 열펌프 사이클의 성능 실험은 여러 가지 냉매 충전량에서 이차유체 입구조건에 변화를 주어 수행 되었다. 실험결과, 난방COP는 냉매 충전량이 증가함에 따라 1158g의 냉매 충전량에서 최대가 되었다가 감소하는 경향이 나타나며, 이는 COP가 최대가 되는 냉매충전량이 존재함을 나타낸다. 또한, 난방성능은 가스쿨러내 이차유체의 질량유량의 증가에 따라 증가하였다. 가스냉각기내 2차유체의 입구은도가 $10^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$로 증가하면, 난방용량, 압축일량, 토출압력은 각각 -8.57%, -35.89%, 32.78%로 변화했으며, 증발기 2차유체의 입구 온도가 감소하였을 때 난방COP는 감소하는 경향을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1021-1026
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• 2014

본 논문에서는 hot-gas를 이용한 다양한 바이패스 제어 방식 중에서 증발기 흡입부 방식에 대해 각각의 성능에 영향을 미치는 외기온도, 출수온도, 과열 및 과냉도 등에 대해서 알아보았다. 그 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 우선, 증발기 흡입부로 hot-gas를 바이패스 하였을 경우에 냉동장치의 성능은 외기온도, 출수온도, 과열 및 과냉도 등에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 따라서 이러한 변수에 대한 최적화를 통해 본 냉동장치의 기초 설계 자료를 제공할 수 있다. 그리고 증발기 흡입부 hot-gas 바이패스 방식의 운전특성을 고찰하여 본 논문에서 제안하는 냉동장치에 대한 적용 가능성을 확인할 수 있었다.