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스크류 열펌프 시스템의 운전제어 방안에 관한 연구
A Study on the Operating Control of a Heat Pump System with Screw Compressors 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.25 no.3, 2013년, pp.168 - 172  

박준택 (한국에너지기술연구원(KIER) 에너지효율연구단) ,  이영수 (한국에너지기술연구원(KIER) 에너지효율연구단) ,  김지영 (한국에너지기술연구원(KIER) 에너지효율연구단) ,  채규정 (코오롱글로벌(주) R&BD Center 환경기술연구소) ,  양희정 (코오롱글로벌(주) R&BD Center 환경기술연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A preliminary performance test of a 30RT 2-stage screw heat pump was carried out in order to develop a high performance large-scale unutilized energy source heat pump system, which will be used for district heating and cooling. In this study, two issues of the system operating control were investiga...

주제어

#스크류 압축기   #2단 압축   #열펌프   #오일 레벨 제어  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 대용량의 고효율 열펌프 시스템 개발을 위한 선행 연구로서 30 RT급 2단 스크류 열펌프 시스템을 제작하여 예비 실험을 수행하였으며, 이 과정에서 문제점을 발견하고 또한 이를 해결하기 위한 기초 연구를 수행하였다.
  • 이 방법에 있어서의 주요 관심사는 과연 저장조내 매체의 온도를 얼마나 높이까지 승온시킨 후 2단 압축 사이클로 재기동 시켜야 최적의 성능 및 효율을 얻을수 있겠는가 하는 것이다. 이에 대한 예비연구로서, 본 연구에서는 저장조(고온 축열조)의 온도가 30℃와 40℃인 경우에 대하여 시스템의 특성을 고찰하였다.
  • 이러한 취지에서 본 연구에서는 대용량의 고효율 열펌프 기술 개발의 일환으로 30 RT급 용량의 스크류 압축기를 사용한 2단 압축 열펌프 시스템을 시험 제작하였으며, 실험적 방법을 통해 시스템의 최적 및 안정적인 운전제어 방법에 관한 연구를 수행하였다.
  • 이 방법에 있어서의 주요 관심사는 과연 저장조내 매체의 온도를 얼마나 높이까지 승온시킨 후 2단 압축 사이클로 재기동 시켜야 최적의 성능 및 효율을 얻을수 있겠는가 하는 것이다. 이에 대한 예비연구로서, 본 연구에서는 저장조(고온 축열조)의 온도가 30℃와 40℃인 경우에 대하여 시스템의 특성을 고찰하였다. 실제 실험시에는 압축기 보호를 위해 가동 초기의 경우 1단압축기를 약 10분간 50%용량으로 운전하였으며, 그 이후로 최대용량으로 운전하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열펌프 기술이 광범위하게 이용될 수 있는 이유는 무엇인가? 이 같은 에너지 이용 효율을 증가 시킬 수 있는 기술 중에 하나는 열펌프 기술이다. 열펌프 기술은 생활 주변에 저온 및 저밀도 영역에 미활용 에너지를 이용하여 높은 에너지 영역의 에너지원을 생산할 수 있어 광범위하게 이용 되어 질수 있다. 이미 선진국에서는 열펌프 시스템을 이용한 고효율에 냉난방 시스템을 이용하여 소규모 또는 대규모로 보급되어져 주택 및 상가, 지역 냉난방 시스템으로 사용되고 있다.
스크류 압축기의 장점은 무엇인가? 스크류 압축기는 다량의 오일을 분사하여 윤활, 누설방지 및 가스 및 압축기 본체의 냉각작용을 동시에 수행한다. 또한, 스크류 압축기는 흡입 및 토출 밸브가 없고 압축 기구가 간단하기 때문에 액압축에 강한 장점이 있다. 한편 스크류 압축기는 냉동기유를 다량으로 분사하면서 운전하기 때문에 대용량의 유분리기를 필요로 하며 운전조건에 따라 오일 냉각기를 설치하기도 한다.
열펌프 시스템을 냉난방에 쓰여지는 에너지원으로 이용해였을때 기대되는 점은 무엇인가? 이미 선진국에서는 열펌프 시스템을 이용한 고효율에 냉난방 시스템을 이용하여 소규모 또는 대규모로 보급되어져 주택 및 상가, 지역 냉난방 시스템으로 사용되고 있다. 현재 국내인 경우 건축물에서 소비되어지는 에너지 소비량은 매우 높은 수준으로 난방 및 냉방에 쓰여 지는 에너지원을 열펌프 기술을 이용하면 많은 에너지 절약 효과를 얻을 수 있을 것이다. (1-3)
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참고문헌 (7)

  1. Lee, Y. S., Kim, J. R., Chang, K. C., Lee, W. H., Ra, H. S., and Baik, Y. J., 2004, Performance Test of 2-Stage Heat Pump System using River Water as a Heat Source, Proceedings of the SAREK, pp. 1288-1293. 

  2. Kim, J. R., Lee, Y. S., Ra, H. S., and Baik, Y. J., 2005, Research on Performance Test of 2-Stage Heat Pump System using River Water as a Heat Source, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers, Vol. 35, pp. 214-219. 

  3. Chang, Y. S., Lee, Y. C., and Kim, Y. G., 2003, Part-Load Performance Test of a Screw Chiller with Economizer using R22 and R407C, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers, Vol. 15, No. 15, pp. 902-909. 

  4. Ahn, Y. S., Lee, D. Y., Kim, Y. I., Nam, I. W., and kim, Y. C., 1999, Simulation of a screw compressor considering leakage and superheat, Proceedings of the SAREK, pp. 1189-1193. 

  5. Chang, K. C., Yoon, H. K., Park, S. R., Park, J. T., Lee, Y. S., Baik, Y. J., Ra, H. S., and Chung, M. H., 2005, An Analysis of Operation Characteristics for Heating and Cooling System Using Sewage Water, Proceedings of the SAREK, pp. 220-225. 

  6. Park, C. S., Kim, B. Y., Kim, Y. C., Lee, Y. S., and Bang, K. Y., 2005, Simulation on the Heating Performance of a 2-stage Compression Heat Pump System Using River water, Korean Journal of Air- Conditioning and Refrigerating Engineers, Vol. 17, No. 11, pp. 1005-1013. 

  7. Lee, Y. S. et al, 2004, Development of High Performance 2-Stage Heat Pump System using River Water as a Heat Source, Proceedings of 2nd CDRS Workshop. 

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