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태양에너지 이용 열펌프 시스템의 직접팽창에 대한 엑서지 평가

전문가 제언: ○ 전통적인 열펌프 사이클에서 증발기로서 태양열 집열기를 사용하는 아이디어가 1955년에 제의되었지만, 이 주제에 대한 연구들은 1970년대부터 시작하였다. 이용할 수 있는 개발에 대한 근본 원리 중의 하나는 엑서지를 이용한 해석이다.

○ 이 점에서, 현재 연구의 주요한 목적들은 2배이고, 중로, (i) 태양 에너지이용 열펌프의 직접팽창(DX-SAHPs) 시스템에 대한 연구의 고찰이다. (ii) 분명한 실험을 통한 수학적 모델의 제공이다. 그것은 DX-SAHPs 시스템으로 건물의 층을 난방하는 터키의 Ege대학의 에너지 연구소에서 사무실 공간을 난방하는 데 사용되었다.

○ 그 시스템은 증발기로서, 하나의 4m2의 노출된 평판식 태양열 집열기(bare flate plate solar collector)를 사용하였고, 동작물질로서 R-22를 선택하였다. 물은 열펌프에 의해서 가열되었고, 그 열은 층 가열에 의하여 사무실 공간에 전달되었다. 시스템에 대한 엑서지식은 유도되었고, 엑서지 계산이 수행되었다. DX-SAHPs 시스템에 대한 각 부품들에 대한 엑서지 효율은 10.74% 부터 88.87%를 나타내었다.

○ 이 논문은 엑서지 개념을 사용하여 태양열 집열기와 열펌프의 성능을 계산하였고, 사이클을 따라 그 예를 나타내고 있다. 터키의 기후 자료를 사용하여, 참고자료로는 온도 2℃와 101.325kPa의 압력에서 계산하였다. 그러나 냉동 사이클에서 냉매의 과열과정과 과냉 상태는 고려하지 않았다. 이 부분은 관계되는 업체나 연구소에서 실험이나 프로그램 개발 시 고려해야 할 것이다. 동작물질로서 R-22를 사용하였지만 우리나아의 기후에서 각종 대체 냉매에 대하여 연구하면 좋은 결과를 얻을 것으로 생각한다.

저자: Ozer Kara, Koray Ulgen, Arif Hepbasli
자료유형: 학술정보