해양 온도차 발전용 혼합냉매의 GTD 특성에 대한 연구

Abstract

지구온난화 규제 및 방지를 위한 교토 의정서에 의해 현재 사용되고 있는 수소화불화탄소(HFC)계열의 냉매들은 2013부터 2020년까지 감축공약기간으로 설정하고 규제하고 있다. 이를 해결하기 위해 새로운 신냉매 개발이나 기존의 냉매를 혼합한 대체냉매에대한 요구가 점차 커짐에 따라 이에 대한 개발이 필요하다. 본 연구에서는 제시된 다양한 냉매를 이용한 저온도차 에너지기술인 OTEC용 사이클에 적용할 대채냉매를 적용함에 따른 OTEC발전시스템의 효율을 연구하였다. 이를 위해 R1233zd, R1234yf, R134a및 R245fa 냉매를 이용하여 다양한 비율로 2월 또는 3원 혼합냉매를 구성함에 따른 특성분석과 시스템의 효율을 계산하여 혼합된 3원 혼합냉매의 GTD (Gliding Temperature Difference) 및 이와 열교환이 이루어지는 냉각수의 GTD 특성의 상관관계를 관찰하였다. Simulation 결과, 혼합냉매의 GTD와 혼합냉매와 열교환이 이루어지는 냉각수의 GTD가 서로 일치할수록 해양 온도차 발전 시스템의 효율이 증가하는 것을 확인하고 각각의 GTD가 서로 일치하였을 때 발전 시스템의 효율은 최대값을 보임을 확인할 수 있었다.