비대칭열교환기를 적용한 해수온도차발전 성능변화 시뮬레이션

Abstract

본 연구에서는 해수온도차에너지를 이용하는 해수온도차발전의 효율 증대를 위하여 비대칭 열교환기를 적용하였으며, 1MW급 해수온도차발전 플랜트의 증발기와 응축기 해수측 유로의 증가를 통한 압력강하를 저감을 5%에서 최대 30%를 적용하여 해수 펌프의동력 감소를 비교하는 시뮬레이션을 수행하였다. 해수온도차발전은 폐회로 사이클을 적용하였으며, 사용된 냉매로는 R32를 적용하였다. 열역학적 사이클의 모사를 위하여 Aspen HYSYS(V8.8)를 이용하여 해석을 진행하였으며, 냉매측과 해수측의 압력강하 발생에 따른 발전시스템 성능변화를 확인 하였다. 비대칭열교환기를 적용한 해수온도차발전 사이클의 경우 심층수펌프와 표층수펌프의 소요 동력이 기존 대칭형 열교환기와 비교하여 감소하였으며, 냉매펌프의 경우 약간의 증가를 보였다. 1MW급 해수온도차발전시스템에 적용하였을 경우 기존 발전 성능과 비교하여 펌프 출력감소로 인한 순수출력 증가와 시스템 효율 증가를 확인하였다.