해수열-지열 복합이용시스템의 타당성 평가연구

Abstract

해수열과 지열을 사용하는 온도차발전 및 해수냉난방시스템 등의 복합이용시스템을 위한 온도차발전사 이클 및 해수히트펌프사이클을 모사하여 해수 유량별 사이클 성능 및 공조면적을 분석하고, 기존 공랭 식 히트펌프시스템과의 성능을 비교하였다. 5℃의 해양심층수를 온도차발전 증발기 열원으로 이용하 고, 25℃의 해양표층수 및 75℃의 지열수를 응축기 열원으로 각각 이용할 때, 70℃의 온도차발전의 경 우 20℃ 온도차발전에 비해 해양심층수 유량이 100,000 t/d일 경우 총출력은 약 1.9배 증가하였다. 온도차발전에 사용된 해양심층수 및 지열수를 해수히트펌프사이클의 열원으로 사용했을 때 냉방 및 난 방 모드에서 기존 공랭식 히트펌프사이클에 비해 압축기 소요동력은 약 67%, 21.7% 감소하였고, 사 이클 성능계수는 약 3배, 19.8% 증가하는 것으로 나타나 냉방 및 난방 모두에서 해수히트펌프시스템 이 기존 시스템에 비해 에너지 절약이 우수한 것으로 나타났다. 2만평 규모의 건물에 필요한 난방수 를 해양지열발전에서 배출되는 지열수로 이용하고자 할 때, 필요 지열수량은 약 45,538 t/d가 되고 지열수 출구 온도는 약 68℃로써 해수 히트펌프시스템 구동 없이 공조 대상 건물에 직접 난방을 위한 난방수로 활용할 수 있을 것이다.