가스인젝션 기술을 적용한 이산화탄소 열펌프의 난방성능 향상에 대한 해석적 연구 :Analytical study on the heating performance improvement of a CO2 heat pump using vapor injection

정종호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 정종호 (고려대학교, 高麗大學校大學院)

지도교수: 金容贊

발행연도: 2013

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2013

가스인젝션 기술을 적용한 이산화탄소 열펌프의 난방성능 향상에 대한 해석적 연구

정종호 機械工學科 2013.01 학위논문

2012

가스인젝션을 적용한 이산화탄소 열펌프의 난방성능 향상에 관한 해석적 연구

정종호 , 백창현 , 허재혁 외 1명 설비공학논문집 2012.11 학술저널

실외기 팬 속도 조절을 통한 이산화탄소 열펌프의 냉방성능 최적화에 관한 실험적 연구

정종호 , 백창현 , 허재혁 외 1명 대한기계학회 춘추학술대회 2012.05 학술대회자료

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In this study, a simulation model for a CO2 heat pump using vapor injection and non-injection was developed and validated. It was used to predict the improvement of the heating performance of the CO2 heat pump at various operating conditions. The simulation model was conducted as a function of design parameters and operating conditions. The simulation results showed consistent results with the measured data. Deviations of the simulation results were within ±10% of the measured data. The heating performances of the vapor injection and non-injection heat pumps were compared by varying the outdoor temperature and compressor frequency. The heating capacity of the vapor injection heat pump was 40% higher than that of the non-injection heat pump at the outdoor temperature of -8℃. As the outdoor temperature decreased from 7℃ to -8℃, the performance decrease in the vapor injection heat pump was 7% and that in the non-injection was 18% because reductions in the total mass flow rate and discharge pressure decreased during the vapor injection operation. The discharge pressure was higher than the critical pressure as the outdoor temperature decreased up to -8℃. The performance of the vapor injection heat pump was consistently higher than that of the non-injection even when the compressor frequency was reduced to 35 Hz at the outdoor temperature of -3℃.

#이산화탄소 #열펌프 #가스인젝션

제 1 장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.1.1 이산화탄소 냉매의 역사 1
1.1.2 이산화탄소 냉매의 특징 2
1.1.3 초월임계 이산화탄소 사이클 2
1.2 연구 동향 7
1.3 연구 목적 및 내용 9
제 2 장 시뮬레이션 모델링 11
2.1 사이클 시뮬레이션 모델링 11
2.2 트윈로터리 압축기 모델링 16
2.3 가스냉각기 모델링 23
2.3.1 냉매측 상관식 26
2.3.2 공기측 상관식 30
2.4 증발기 모델링 32
2.4.1 냉매측 상관식 33
2.4.2 공기측 상관식 37
2.5 내부 열교환기 모델링 38
2.6 팽창장치 모델링 40
제 3 장 시뮬레이션 모델 검증 42
3.1 검증실험 장치 42
3.1.1 구성요소 42
3.1.2 계측장치 42
3.2 검증실험 방법 및 조건 45
3.3 시뮬레이션 구성 요소 모델의 검증 46
3.3.1 트윈로터리 압축기 모델의 검증 46
3.3.2 가스냉각기 모델의 검증 49
3.4 가스인젝션 열펌프 시뮬레이션 검증 51
3.4.1 실외온도에 따른 시뮬레이션 검증 51
3.4.2 압축기 주파수에 따른 시뮬레이션 검증 53
제 4 장 시뮬레이션 결과 및 고찰 55
4.1 실외온도 변화에 따른 난방성능 특성 55
4.2 압축기 주파수에 따른 난방성능 특성 63
제 5 장 결론 73
참고문헌 75

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