Low GWP 냉매를 적용한 해수열 히트펌프의 성능해석

Abstract

본 논은 해수열을 이용한 히트펌프의 성능을 비교하기 위하여 국내의 연간 해수 온도조건인 10℃에서 25℃을 적용한 해수 히트펌프 시스템을 설계하였다. 지구온난화 및 오존층 파괴를 수반하는 기존 냉매의 대체를 위하여 Low GWP 냉매를 기존 냉매와 비교 분석하였다. 냉매로는 R134a, R410a, R32가 Low GWP 냉매인 R1234ze와 비교되었다. 해수 온도변화에 따른 성능 변화는 25℃의 해수온도 조건에서 최대 38%이상의 COP 증가를 나타내었으며, 최대 성능계수인 5.242를 나타내었다. 냉매별 성능 특성은 Low GWP 냉매인 R1234ze가 가장 높은 성능특성을 보였다. 그 밖에 R134a, R32와 R410순으로 냉매 성능이 높게 나타났다. R134a 냉매와의 성능 차이는 0.03을 나타내어 상용 냉매의 대체 냉매로 R1234ze의 적용이 유용할 것으로 예상되었다. 본 연구를 통하여 국내 해수열원 히트펌프의 친환경 냉매의 적용을 위해 R1234ze 냉매의 우수한 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인할 수 있었다.