이간격 신소재판형열교환기의 열전달 및 압력강하 성능 해석

Abstract

해수냉난방(Sea Water Air Conditioning, SWAC) 시스템중 냉방시에서 물을 심층수와 판형 열교환기에서 열교환하여 저온의 물을 건물에 보내어 냉방하는 방식을 채택하고 있다. 이때 판형 열교환기의 재료는 해수에 대한 내부식성이 뛰어난 티타늄을 사용하고 있다. 본 연구에서는 기존 티타늄을 대체하기 위하여 스테인리스에 코팅을 하여 판형 열교환기를 제작하여 실험을 통하여 열전달 성능과 압력강하를 비교 분석하고자 하였다. 재질별로 판형 열교환기의 채널간격별과 유량을 달리하여 실험을 수행하였으며, 모든 신소재 판형 열교환기에서 전열성능(j factor)은 모든 채널 간격과 유량범위에서 SUS+DLC 코팅이 우수하였으며, 압력강하(f factor)는 SUS+테프론 코팅이 가장 우수하였으나 다른 소재의 열교환기와 차이는 크지 않았다. 이를 바탕으로 기존 티타늄 재질을 대체할 수 있는 판형 열교환기의 재료로는 SUS+DLC 코팅이 가장 적합하다고 판단된다.