해수열원을 이용한 냉방 히트펌프의 성능특성

Abstract

본 논문에서는 해양심층수를 이용한 직접냉방과 해양표층수와 지하해수를 이용한 냉방 히트펌프 실험을 수행하 여, 해수열원에 따른 냉방 성능을 비교·분석하였다. 해양심층수를 이용한 직접냉방 실험장치의 열평형을 분석한 결과, 실험 시간 전 범위에서 ± 10%내외에서 거의 일치하여 실험 장치의 단열이 대체적으로 우수한 것으로 나타 났다. 냉방 실험기간 중 강원도 고성 지방의 외기 온도는 약 22.6℃에서 33.1℃까지 변화하였지만, 직접냉방용 열교환기로 유입되는 해양심층수, 해양표층수, 지하해수의 온도는 약 5℃, 13℃, 20℃로 외기 온도에 상관없이 일 정하게 나타나 우수한 냉방 열원임을 알 수 있다. 냉방 실험 동안 실내 온도를 측정한 결과 기존 냉방시스템의 경 우 압축기 정지, 기동에 따른 실내 온도 변화 폭이 크게 나타났지만 해양심층수 등 해수열원을 이용한 직접냉방 과 냉방 히트펌프 실험의 경우 실내 온도 제어가 기존 냉방시스템에 비해 안정적으로 잘 되고 있음을 알 수 있 다. 해양심층수를 이용한 직접냉방 실험과 해양표층수와 지하해수를 이용한 냉방 히트펌프 실험의 경우 기존 냉방 시스템에 비해 적산전력을 약 84.7%, 14.3%, 20.6% 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다. ± 10%내외에서 거의 일치하여 실험 장치의 단열이 대체적으로 우수한 것으로 나타 났다. 냉방 실험기간 중 강원도 고성 지방의 외기 온도는 약 22.6℃에서 33.1℃까지 변화하였지만, 직접냉방용 열교환기로 유입되는 해양심층수, 해양표층수, 지하해수의 온도는 약 5℃, 13℃, 20℃로 외기 온도에 상관없이 일 정하게 나타나 우수한 냉방 열원임을 알 수 있다. 냉방 실험 동안 실내 온도를 측정한 결과 기존 냉방시스템의 경 우 압축기 정지, 기동에 따른 실내 온도 변화 폭이 크게 나타났지만 해양심층수 등 해수열원을 이용한 직접냉방 과 냉방 히트펌프 실험의 경우 실내 온도 제어가 기존 냉방시스템에 비해 안정적으로 잘 되고 있음을 알 수 있 다. 해양심층수를 이용한 직접냉방 실험과 해양표층수와 지하해수를 이용한 냉방 히트펌프 실험의 경우 기존 냉방 시스템에 비해 적산전력을 약 84.7%, 14.3%, 20.6% 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.