초록 ▼

III 연구개발의 내용 및 범위
◎ 연구개발내용
Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 시스템의 설계 및 제작 및 성능평가
Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 시스템의 최적화
동시냉난방 히트펌프 성능해석 시뮬레이션
동시냉난방 히트펌프 신뢰성 향상 기술 개발
◎ 연구개발 범위
1차년도 개발 대상 기술/목표
(1) 동시냉난방 히트펌프 성능예측 프로그램의 개발
(2) Lab. scale 동시냉난방 히트펌프의 설계 및 제작
(3) Lab. scale 동시냉난방 히트펌프의 성능 실험

III 연구개발의 내용 및 범위
◎ 연구개발내용
Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 시스템의 설계 및 제작 및 성능평가
Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 시스템의 최적화
동시냉난방 히트펌프 성능해석 시뮬레이션
동시냉난방 히트펌프 신뢰성 향상 기술 개발
◎ 연구개발 범위
1차년도 개발 대상 기술/목표
(1) 동시냉난방 히트펌프 성능예측 프로그램의 개발
(2) Lab. scale 동시냉난방 히트펌프의 설계 및 제작
(3) Lab. scale 동시냉난방 히트펌프의 성능 실험 및 결과분석
1차년도 개발범위
(1) R410A 4실형 동시냉난방 사이클 성능예측 프로그램 개발 (정확도 ±20%)
(2) R410A 4실형 동시냉난방 히트펌프의 설계 및 제작
(3) 운전모드별 히트펌프 성능 설험 및 분석 실험결과분석을 통한 성능향상 방안 검토 및 제안(난방 COP : 3.2, 냉방 EER 3.0, 동시냉난방 COP : 6.5 달성)
2차년도 개발 대상 기술/목표
(1) 시스템 모듈화에 따른 성능해석 프로그램의 개발
(2) 장배관/고낙차에 대응 성능해석 알고리즘 및 과냉각도 향상 기술 개발
(3) 동시냉난방 히트펌프 시스템의 최적화 기술개발
2차년도 개발범위
(1) 실외 모듈수 2유닛, 20HP 성능예측 프로그램의 개발 (정확도 ±15%)
(2) 장배관/고낙차 대응 성능해석 알고리즘의 개발
(3) 장배관/고낙차 대응 과냉각도 제어기술
(4) 시스템 성능향상 방안의 검토 및 제시 (난방 COP 4.0, 냉방 EER 3.4, 동시냉난방 COP 8.0)
3차년도 개발 대상 기술/목표
(1) 시스템 용량 및 모듈증가에 따른 성능보정 프로그램의 개발
(2) 시스템 신뢰성 향상 기술의 개발
(3) 모듈형 동시냉난방 히트펌프의 설계 표준화
3차년도 개발범위
(1) 최대 모듈 4유닛, 최대용향 40HP 성능예측 프로그램의 개발(정확도 ±10%)
(2) 리퀴드, 핫가스 인젝션 시스템의 제어 알고리즘 개발 (토출온도 135℃ 이하, 흡입압력 : 0.2MPa 이상, 응축압력 4.3MPa 이하)
(3) 히트펌프 시스템 설계용/설치용 툴의 개발

Abstract ▼

III. Contents and scope of the project
1. First year
- Basic design of the simultaneous heating and cooling heat pump system
- Design and manufacturing of the lab. scale experimental equipment.
- Test of the lab. scale simultaneous heating and cooling heat pump.
2. Second year
- De

III. Contents and scope of the project
1. First year
- Basic design of the simultaneous heating and cooling heat pump system
- Design and manufacturing of the lab. scale experimental equipment.
- Test of the lab. scale simultaneous heating and cooling heat pump.
2. Second year
- Development of the simulation program for the modular heat pump.
- Development of optimization technology and subcooling enhancement technology.
3. Third year
- Development of the system reliability enhancement technology.
- Developement of the simulation program to meet the increase of the system capacity and module.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 최종보고서 초록 ... 2
• 연구개발사업 주요 연구성과 ... 7
• 요약문 ... 16
• SUMMARY ... 18
• CONTENTS ... 20
• 목차 ... 22
• 제1장 서론 ... 26
• 제1절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 26
• 1. 기술적 측면 ... 26
• 2. 산업·경제적측면 ... 27
• 3. 정책적측면 ... 28
• 제2절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 29
• 1. 국외 관련 기술의 현황 ... 29
• 2. 국내 기술의 현황 ... 30
• 제3절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 31
• 1. 기술적측면 ... 31
• 2. 산업·경제적측면 ... 31
• 3. 정책적측면 ... 32
• 4. 활용방안 ... 32
• 제2장 기술개발 내용 및 방법 ... 34
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 34
• 제2절 단계 목표 및 평가 방법 ... 35
• 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 35
• 1. 1차년도 개발내용 및 개발범위 ... 35
• 가. Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 시스템 설계 및 성능 실험 ... 35
• 나. 동시냉난방 히트펌프 성능 예측 프로그램 개발 ... 36
• 2. 2차년도 개발내용 및 개발범위 ... 36
• 가. 동시냉난방 히트펌프 시스템 최적화 기술 개발 ... 36
• 나. 장배관 고낙차 성능해석 알고리즘과 과냉각도 향상 기술 개발 ... 36
• 다. 시스템의 모듈화에 따른 성능 해석 프로그램 개발 ... 37
• 3. 3차년도 개발내용 및 개발범위 ... 37
• 가. 시스템 신뢰성 향상 기술 개발 ... 37
• 제3장 결과 및 사업화 계획 ... 39
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 39
• 1. 모듈형 동시냉난방 히트펌프의 최적설계 기술 개발 ... 39
• 가. Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 시스템 설계/제작 ... 39
• 1) 시스템 설계 및 제작 ... 39
• 2) 운전모드 ... 45
• 나. Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 실험장치 및 실험방법 ... 47
• 1) 실험 장치 ... 47
• 2) 실험 방법 ... 52
• 라. Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 냉매 충전량 결정 실험 및 분석 ... 54
• 라. Lab. scale 동시냉난방 히트펌프 성능실험 및 결과분석 ... 59
• 1) 냉방전용 및 냉방주체 운전모드 ... 59
• 2) 난방전용 및 난방주체 운전모드 ... 61
• 3) 전열회수 운전모드 ... 64
• 4) 실험 결과 요약 ... 66
• 마. 동시냉난방 히트펌프의 성능특성 ... 67
• 1) 동시냉난방 히트펌프의 주요운전 특성 ... 67
• 2) 운전모드별 성능특성 비교 ... 69
• 3) 외기부하 변화에 따른 동시냉난방 히트펌프 성능특성 ... 71
• 바. 동시냉난방 히트펌프 최적화 ... 78
• 1) 냉방주체 운전모드에서의 성능최적화 실험 ... 78
• 2) 난방주체 운전모드에서의 성능최적화 실험 ... 86
• 사. 동시냉난방 히트펌프의 운전모드에 따른 충전량변화 성능특성 ... 94
• 1) 냉방주체모드에서의 충전량 변화성능특성 ... 94
• 2) 난방전용모드에서의 충전량 변화성능특성 ... 98
• 3) 난방주체모드에서의 충전량 변화성능특성 ... 101
• 4) 전열회수모드에서의 충전량 변화성능특성 ... 105
• 2. 동시냉난방 히트펌프의 성능예측 프로그램의 개발 ... 109
• 가. 동시냉난방 히트펌프 성능 예측 프로그램 ... 109
• 1) 요소기기 모델링 ... 109
• 가) 압축기 모델링 ... 109
• 나) 열교환기 모델링 ... 113
• 다) 팽창장치 모델링 ... 123
• 2) 장배관/고낙차 시스템 모델링(연결배관의 압력강하) ... 126
• 3) 시뮬레이션 알고리즘 ... 127
• 4) 사이클 시뮬레이션 운전모드별 주요 성능특성 ... 134
• 5) 배관길이 및 높이에 따른 시스템 성능의 변화 ... 139
• 나. 모률형 동시냉난방 히트펌프 성능 예측 프로그램 ... 149
• 1) 열펌프 시스템 모델링 ... 149
• 2) 모듈형 동시냉난방 히트펌프 시율레이션 알고리즘 ... 149
• 가) 운전모드 결정 알고리즘 ... 150
• 나) 냉매 분배 알고리즘 ... 150
• 다) 모듈형 동시냉난방 열펌프 시스템의 성능 시뮬레이션 결과 ... 153
• 3. 동시냉난방 히트펌프 신뢰성 향상 기술개발 ... 157
• 가. AHX를 이용한 과냉도 향상 기술 개발 ... 157
• 1) 플래쉬가스가 냉동시스템에 미치는 영향 ... 157
• 가) 플래쉬가스비에 따른 냉동시스템의 성능 변화 ... 159
• 나) 과냉각도 향상을 위한 열교환 내장형 어큐뮬레이터의 성능특성 ... 163
• 2) AHX를 이용한 실험 결과 ... 164
• 가) 내부유동 가시화 실험결과 ... 164
• 나) 냉매유량 변화에 따른 실험결과 ... 166
• 다) 액분리기 입구 과열도 및 건도별 시험 결과 ... 167
• 라) 내부열교환기 입구 과냉각도별 시험 결과 ... 170
• 3) 과냉각도 향상을 위한 열교환 내장형 어큐뮬레이터의 성능특성 ... 171
• 가) 냉동사이클의 운전특성 ... 171
• 나) 냉동사이클의 성능변화 ... 174
• 4) Liquid-injection에 의한 과냉각도 특성 향상 ... 178
• 나. 냉매량 인식 및 누설 알고리즘 ... 182
• 다. Liquid bypass를 이용한 토출온도 제어 ... 191
• 라. 동시냉난방 히트펌프 시스템의 핫가스 바이패스 성능시험 ... 195
• 가) 핫가스 바이패스 시스템 개요 ... 195
• 나) 핫가스 바이패스 기본 성능특성 ... 196
• 다) 핫가스 바이패스 저압 성능특성 ... 197
• 마. 팬 풍량을 이용한 응축압력 제어 ... 202
• 가) 냉방전용 및 냉방주체에서의 팬풍량 제어 성능시험 ... 202
• 2) 난방전용 및 난방주체에서의 팬풍향 제어 성능시험 ... 205
• 4. 결 론 ... 209
• 2. 연구 개발 추진 일정 ... 211
• 3. 연구 개발 추진 실적 ... 212
• 3. 기술 개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 213
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 216
• 제3절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 219
• 부록:참고문헌 ... 223
• 최종보고서 요약서 ... 227