• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권1호
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• pp.3-10
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• 2016

국내 히트펌프 유닛에 대한 성능 기준은 KS C 9306에서 제시하는 표준조건에서의 COP로 표현된다. 그러나 히트펌프 시스템이 실제 건물에 적용될 경우에는 표준조건에서 운전되는 것이 아니기 때문에 현장의 기후 조건, 건물의 특성에 따라 히트펌프 시스템의 성능은 다르게 나타난다. 본 논문에서는 주거건물을 대상으로 국내 주요 도시의 기후 조건에 따른 공기 대 공기 히트펌프 시스템의 연성능을 평가하여 기존의 BIN 데이터를 활용한 연성능 평가 결과와 정량적으로 비교 분석하였다. 연성능 평가도구로는 IPMVP 4.4.2에서 제시한 국제호환형 프로그램인 TRNSYS를 사용하였다. 공기 대 공기 히트펌프 유닛의 멀티 성능 데이터를 적용한 경우, 연성능 평가 기준인 APF는 BIN 데이터를 적용했을 때보다 전체적으로 높았으며, 부산이 2.36으로 가장 높았고, 대전이 2.29로 가장 낮았다.

• 신재생에너지
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• 제17권3호
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• pp.32-41
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• 2021

A groundwater source heat pump (GWHP) was developed in this study by adapting a borehole heat exchanger with closed-loop and open-loop systems in a new building. In the pilot test building, the air-conditioning on the second floor was designed to employ a closed-loop system and that on the third floor had an open-loop system. The GWHP design is based on the feasibility of groundwater resources at the installation site. For the hydrogeological survey of the study site, pumping and injection tests were conducted, and the feasibility of GWHP installation was evaluated based on the air-conditioning load demand of the building. The site was found to be satisfactory for the design capacity of the thermal load and water quality. In addition, the effect of groundwater movement on the performance of the closed-loop system was tested under three different operational scenarios of groundwater pumping. The performance of the system was sustainable with groundwater flow but declined without appropriate groundwater flow. From long-term observations of the operation, the aquifer temperature change was less than 2℃ at the observation well and 5℃ at the injection well with respect to the initial groundwater temperature. This pilot study is expected to be of guidance for developing GWHPs at fractured rock aquifers.

• 설비공학논문집
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• 제24권5호
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• pp.391-400
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• 2012

In this study, performance of HFC32/HFC152a mixture is measured in the composition range of 20 to 50% R32 with an interval of 10% for the comparison with the conventional HCFC22 in water-source heat pumps. Tests are carried out under the same capacity in a heat pump bench tester equipped with a variable speed compressor at the evaporation and condensation temperatures of 7/$45^{\circ}C$ and -7/$41^{\circ}C$ for summer and winter conditions, respectively. Test results show that the compressor power of the HFC32/HFC152a mixture is 13.7% lower than that of HCFC22 while the coefficient of performance(COP) the HFC32/HFC152a mixture is 15.8% higher than that of HCFC22. Hence, from the view point of energy efficiency, the HFC32/HFC152a mixture is excellent as compared to HCFC22. Compressor discharge temperatures of HFC32/HFC152a mixture are increased up to $15.4^{\circ}C$ as compared to that of HCFC22. The amount of charge for HFC32/HFC152 mixture decrease up to 27% as compared to that of HCFC22. Overall, HFC32/ HFC152a mixture is an excellent long term candidate to replace HCFC22 in water-source heat pumps.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6053-6059
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• 2013

히트 펌프는 지열이나 태양열 등의 신재생 에너지를 이용하거나 기타 폐열을 재활용하여 기존의 전기 히팅 난방 시스템들보다 에너지 소비율을 낮출 수 있다는 장점으로 인해 그린 에너지 시스템으로써 주목을 받아 왔다. 고효율 히트펌프 시스템 설계를 위한 연구는 오랫동안 지속되어 왔지만, 각각의 구성요소가 유기적이며, 변화에 유연한 해석모델은 존재하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 공기 열 원식 히트 펌프를 AMESim Software를 이용해 구성하였다. 독자적으로 개발한 스크롤 압축기 해석 모델을 히트펌프 시스템에 조합함으로써 효율 향상 방안을 모색하였으며, 실험 데이터를 이용하여 개발한 해석모델을 검증하였다. 실험 데이터와 개발한 해석 모델을 이용하여 예측된 데이터를 비교한 결과 최대 오차가 10% 이내로 두 데이터가 잘 일치하였다. 본 연구에서 개발한 히트펌프 해석모델은 향후 시제품을 개발하고 효율 향상을 위한 연구 등에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 설비공학논문집
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• 제23권8호
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• pp.562-570
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• 2011

In this research, an experimental study is performed to investigate the effects of system operating variables on the cooling and heating characteristics of heat pump system using geothermal heat source and carbon dioxide as a refrigerant. System variables analyzed include compressor frequency, electronic expansion valve opening, refrigerant charge, secondary fluid temperature and flow rate. Results show that optimum refrigerant charge and electronic expansion valve opening position exist at the maximum point of COP curve, and both cooling and heating capacity increase but COPs decrease with the increase of compressor frequency. The change of a secondary fluid temperature leads to variation of overheat area and enthalpy difference in the evaporator and gas cooler. which again results in considerable variations of cooling and heating capacity and COP. In the case of effects of secondary water fluid flow rate, both cooling capacity and COP increase with the increase of secondary flow in evaporator or gas cooler, whereas heating capacity and COP decrease with the increase of flow rate in gas cooler.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.353-360
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• 2017

본 연구에서는 장미 재배온실을 대상으로 온실 내부의 태양잉여열과 외부의 공기열을 선택적 열원으로 이용하여 온실난방용 온수를 생산할 수 있는 공기 대 물 히트펌프의 설계와 성능시험을 수행하였다. 태양잉여열 이용 축열운전과 외기열 이용 축열운전은 작물의 생육적온을 고려한 온실내부의 설정온도에 따라 자동전환 되도록 설계하였다. 제어반에 12개의 기준온도를 설정함으로써 축열운전 전환, 난방, 환기를 자동제어하며, 태양잉여열-외기열 선택적 축열운전에서 축열조의 온도는 축열능력과 난방부하에 대응하여 $35{\sim}52^{\circ}C$로 3단계 변온제어 하였다. 태양잉여열-외기열 선택적 축열에서 태양잉여열 이용 축열은 전체 시간의 23.1%, 외기열 이용 축열은 30.7%, 히트펌프 휴지시간은 46.2%를 차지하였으며, 난방성능계수는 태양잉여열 이용 축열 시 3.83, 외기열 이용 축열시 2.77, 전체 3.24로 평가되었다. 비교시험을 위해 축열조 온도를 $50{\sim}52^{\circ}C$로 항온제어 하는 조건에서 외기열 단독 이용 축열 시험을 수행하였으며 이때의 난방성능계수는 2.33으로 분석되었다. 결과적으로 공기 대 물 히트 펌프의 열원으로 온실내부 태양잉여열과 외부 공기열을 병용하고, 축열조 온도를 변온제어 한 결과 일반적인 외기열 이용 축열운전과 축열조 항온제어에 비해 난방성능 계수가 39% 향상됨을 확인하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.64-64
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• 2005

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.120-120
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• 2007

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.99-104
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• 2017

본 연구는 태양일사에 의하여 가열되는 온실상단에 고온의 태양잉여열을 축열조에 축열한 후 이를 이용하여 온실을 난방하는 히트펌프시스템의 실증연구에 관한 것으로 히트펌프시스템은 축열조를 구비하고, 각종 열교환을 위한 판형열교환기, 팬코일유닛 그리고 부가적인 에너지원으로 태양일사를 직접 집열할 수 있는 태양집열기로 구성되어 있다. 히트펌프시스템은 R410a냉매를 사용하며 일반적인 히트펌프시스템과 마찬가지로 외기열원만으로도 운전될 수 있으며, 온실내부의 설정온도에 따른 제어로직에 따라 외부조작없이 온실상단열의 축열운전, 외기공기에 의한 외기열원 및 축열조의 온수를 히트펌프의 작동 없이 난방하는 다수의 운전방식이 자동적으로 운전되도록 하였다. 개발된 축열식 히트펌프의 현장평가 성능실험을 위하여 제주시 조천리에 있는 $100m^2$ 크기의 온실에 설치하고 10월부터 12월까지 운전하였다. 실증연구 실험을 수행한 결과로써 외기열원을 이용하여 난방 할 경우 난방열량은 19.9 kW의 용량을 얻을 수 있었으며, 온실상단의 잉여열에 의하여 축열조의 온수로 히트펌프운전 없이 직접 난방 할 경우에 난방열량은 21.4 kW로 외기난방과 비슷한 난방용량을 나타내는 것을 알 수 있었다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.629-634
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• 2007

The Alternative energy has lately attracted considerable attention due to the high oil price and environment problem. In this study, field test of facility for using the geothermal energy source from water-purifying device was constructed and monitoring devices are installed to estimate the efficiency of this system. Initial installation cost can be saved efficiently by connecting a heat pump system into the existing pumping well in site of water-purifying in Cheongju. One set of monitoring results during summer was presented and analyzed.