Low GWP 냉매를 적용한 해수열 히트펌프의 성능분석

Abstract

본 논문은 미활용 해수열을 이용한 히트펌프의 성능을 비교하기 위하여 10℃에서 25℃의 국내의 연간 해수 온도조건을 적용한 해수 히트펌프 시스템을 설계하였다. 지구온난화 및 오존층 파괴를 수반하는 기존 냉매의 대체를 위하여 상용 냉매와 ODP가 0이며, Low GWP 냉매와 비교 분석하였다. 기본 구조의 히트펌프 사이클이 분석에 적용 되였으며, 싱용 냉매로는 R134a, R410a, R32가 Low GWP 냉매인 R1234ze와 비교되었다. 해수 온도변화에 따른 성능 변화는 25℃의 해수온도 조건에서 최대 38.3%이상의 COP 증가를 나타내었으며, 최대 성능계수인 5.242를 나타내었다. 냉매별 성능 특성은 Low GWP 냉매인 R1234ze가 가장 높은 성능특성을 보였으나 기존 상용 냉매에서 R134a와 비교하여 0.03 이하의 성능차를 보였다. 그 밖에 R32와 R410순으로 냉매 성능이 높게 나타났다. 본 연구를 통하여 국내 해수열원 히트펌프의 친환경 냉매의 적용을 위해 R1234ze 냉매의 우수한 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인할 수 있었다.