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공기열원 및 수열원을 이용한 열펌프 시스템의 성능특성에 관한 연구
A study on the comparison of the performance of a heat pump system with air and water heat sources 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.40 no.7, 2016년, pp.563 - 568  

고원빈 (Department of Mechanical Engineering, Jeju National University) ,  박윤철 (Department of Mechanical Engineering, Jeju National University)

초록
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본 연구는 연료전지 자동차용 공기조화기의 난방성능평가를 위하여 기존의 전반적인 히트펌프 시스템 중 공기열원 히트펌프 시스템의 증발기판형열교환기로 교체하여 시스템에 흐르는 냉매와 연료전지 스택 폐열을 직접 열교환이 가능한 수열원 이용이 가능한 난방시스템의 성능실험을 수행하였다. 실험결과에서 압축기의 회전수가 높을수록 소비동력이 증가하였다. 공기열원 이용방식의 경우 압축기 회전수가 1,200rpm이고 EEV개도가 25%인 경우 $COP_h$가 2.03으로 가장 높게 나타났고, 같은 압축기의 회전수에서 수열원 시스템은 EEV개도가 75% 및 스택 폐열의 온도가 $50^{\circ}C$인 경우 $COP_h$가 9.42로 가장 높게 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, experiments were conducted to evaluate the performance of a heat pump system. A heat pump system with an air as heat source is adapted as reference. The developed system uses a plate heat exchanger an evaporator to absorb heat from a stack of fuel cell driven electric vehicles. Hence,...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 자동차용 공기조화기의 난방성능 평가를 위하여 히트펌프 난방시스템을 도입하고 증발부의 구조변경을 통해 외부열원으로부터 에너지를 흡수하는 부분에 있어서 공기열원을 얻는 방법과 수열원을 얻는 방법을 선택적으로 이용 가능한 시스템을 구성하였고, 자동차 운전특성 및 열원 이용방식에 따른 난방능력 분석에 관한 연구를 진행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동차 회사들의 화석에너지를 대체할 수 있는 방안의 확보에는 무엇이 있는가? 우선 미국의 경우 EPA를 중심으로 차량의 연비 측정에 SC03 모드를 포함하여 에어컨을 가동하였을 때 연비에 미치는 영향을 평가하고, GHG 규제 최종법안에는 에어컨 크레디트(credit)로 에어컨에서의 CO2 배출을 줄이기 위한 친환경적인 기술과 노력 외에도 Super 크레디트를 부여하여 PHEV나, EV 또는 FCEV와 같은 친환경차의 개발을 장려하고 있다[2][3].
신재생에너지를 이용하는 연구가 활발한 이유는 무엇인가? 최근 계속해서 증가하고 있는 화석연료의 사용으로 점점 악화되어가는 환경오염 문제를 해결하기 위하여 다양한 신재생에너지를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 자동차로 인한 대기오염과 지구 온난화, 석유의 대량소비 등 환경 에너지 문제에 대비하기 위하여 지금 전 세계 선진 자동차회사에서는 화석에너지를 대체할 수 있는 방안의 확보를 위한 친환경 자동차 개발에 심혈을 기울이고 있다[1].
연료전지 자동차와 기존 내연기관 차량의 난방방식의 차이는 무엇인가? 그리고 차량을 주행함에 있어서 쾌적한 실내 환경을 위한 차량 내부 냉난방은 없어서는 안될 중요한 요소 중 하나이다. 기존의 내연기관 차량에서는 차량 내부의 난방을 위하여 차량의 엔진을 식힐 때 라디에이터를 통해 밖으로 배출되는 폐열을 이용하여 내부를 난방하지만, 연료전지 자동차에서는 엔진의 부재로 이용할 수 없는 기술이다. 자동차의 난방에너지 소비는 연비에 큰 영향을 미치는 인자 중의 하나이다.
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참고문헌 (10)

  1. Y. S. Park, H. R. Kwon, S. G. Kim, C. M. Kim, and T. W. Lym, "The movement installation development of hydrogen fuel cell motor vehicle system," Journal of Fluid Machinery, vol. 9, no. 2, pp. 69-73, 2006 (in Korean). 

  2. M. S. Kwon, "Development trends and challenges of environmental friendly vehicles," The Korean Society of Automotive Engineers, HEV and FCEV Workshop, Special Material, 2007 (in Korean). 

  3. D. Lee, "An experimental study on the heating performance of coolant heat source heat pump system for zero emission vehicles," Transactions of Korean Society of Automotive Engineers, vol. 22, no. 7, pp. 57-62, 2014 (in Korean). 

  4. M. Ogburn, D. J. Nelson, W. Luttrell, S. Postle, and R. Fahrenkrong, "Systems integration and performance issues in a fuel cell hybrid electric vehicle," Proceeding of Society of Automobile Engineers, pp. 3-76, 2000. 

  5. Y. C. Kim, S. N. Sup, K. S. Jin, and H. T. Cho, "Consideration of high voltage PTC heater," The Korean Society of Automotive Engineers, vol. 5, pp. 560-564, 2011. 

  6. K. Umezu and H. Noyana, "Air conditioning system for electric vehicles, i-MiEV," Society of Automotive Engineers of Japan, 2010. 

  7. Mitsubishi Motors Technical Review, "Joint on-road monitoring of i-MiEV new generation electric vehicle with power companies," no. 21, pp. 22-29. 2010. 

  8. K. Kim, S. Kim, and M. Kim, "Experimental studies on the heating performance and efficiency for electric vehicle," The Korean Society of Automotive Engineers, vol. 5, pp. 1871-1876, 2010 (in Korean). 

  9. D. W. Lee, D. H. Oh, and Y. J. Jee, "Investigation of R134a heat pump system for zero emission vehicle," The Korean Society of Automotive Engineers, vol. 11, pp. 595-600, 2011 (in Korean). 

  10. C. W. Cho, H. S. Lee, J. P. Won, and M. Y. Lee, "Measurement and evaluation of heating performance of heat pump system using wasted heat of electric devices for an electric bus," Energies, vol. 3, pp. 658-669, 2012. 

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