성에가 발생하지 않는 공기열원 히트펌프 온수 공급 시스템

전문가 제언

○ 히트펌프에 운전 중 생성된 다공성의 성에(frost)는 공기와 열교환기의 사이의 열 저항으로 작용하여 열전달량을 감소시키고 유로를 폐쇄시켜 열교환기 성능을 저하시킨다. 연구 결과에 의하면 성에 층의 두께와 밀도가 성에의 열 저항이나 열전도 계수에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 공기열원 히트펌프는 외기의 온도와 습도 조건에 따라 실외용 증발기 표면에 성에가 발생한다.

 

○ 성에의 생성은 히트펌프의 성능 저하는 물론, 제상(defrost) 운전시의 전력 소비에 따른 효율 저하와 제상 운전 중의 시스템 일시 정지와 같은 문제도 생긴다. 따라서 히트펌프의 고효율화와 보급 확대를 위해서는 착상 문제가 해결되어야 한다.

 

○ 본고에서 소개하는 ‘성에가 발생하지 않는 공기열원 히트펌프 온수 공급 시스템’은 저온이라 할지라도 저습도 공기 하에서는 성에가 생성되지 않는다는 열역학적 기본원리에 데시칸트(desiccant) 공조 시스템의 장점을 접목시킨 것이다. 즉, 흡착제를 이용하여 공기 중의 수분을 미리 제거함으로써 온？습도를 조정하는 공조 시스템을 성에의 생성 방지에 적용한 것이다.

 

○ 일반적인 공기열원 히트펌프에서는 온도와 습도를 동시에 관리하는 경우가 많다. 한편, 히트펌프 시스템의 에너지를 절감하기 위해서는 현열(온도)과 잠열(습도)을 개별적으로 관리할 필요가 있다.

 

○ 본고에서는 성에의 생성을 방지하기 위하여 잠열을 효율적으로 조절하는 데시칸트 제습 시스템(desiccant dehumidification system)을 응용하여, 흡착제로 증발기 입구 공기를 미리 제습함으로써 성에가 생기지 않는 급탕용 히트펌프 시스템을 구축할 수 있다는 것을 설명하고 있다. 이들 기술은 아직 실용화 단계는 이르지는 못하였으나, 우리나라 공기열원 히트펌프 기술의 발전을 위해서는 적극 검토해볼 가치가 있을 것으로 보인다.

 

저자

ZHANG L.et al

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2013

권(호)

88(1023)

잡지명

冷凍

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

37~42

분석자

조*곤

분석물

• 성에가 발생하지 않는 공기열원 히트펌프 온수 공급 시스템.pdf [322,124 byte]

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