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박창대 (한국기계연구원) 이가람 (한국기계연구원) 임병주 (한국기계연구원) 조성훈 (한국기계연구원)
저널정보
대한설비공학회 대한설비공학회 학술발표대회논문집 대한설비공학회 2024년도 동계학술발표대회 논문집
발행연도
2024.11
수록면
144 - 147 (4page)

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This study investigates the performance and economic viability of a Solar-Thermal Heat Pump (STHP) system designed to supply thermal energy to industrial sectors. The system integrates solar thermal collectors and high-temperature heat pumps to provide steam for industrial processes, targeting a reduction in fossil fuel dependency and carbon emissions. A dynamic simulation model was developed using Simulink Simscape, applying climate data from the Daejeon region to evaluate the system's seasonal performance factor and solar fraction. The results indicate that the STHP system can achieve a solar fraction of 1.0 with a collector area of 2500 m², meaning it can fully replace conventional boilers under certain conditions. The economic analysis shows a favorable cost-benefit ratio (B/C ratio) of 1.99 and a net present value (NPV) of $1.59 million at optimal conditions. Furthermore, the levelized cost of heating (LCOH) was found to be $0.079/kWh, which is 46% of the LCOH of LPG boilers. The STHP demonstrates significant potential for carbon reduction and cost savings, indicating it a viable solution for industrial heat supply in the context of carbon neutrality.

목차

Abstract
1. 서론
2. 연구방법
3. 연구 결과
4. 결론
References

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UCI(KEPA) : I410-151-25-02-092210617