다중 응축 열원 조건에서 R-1234ze(E) 냉동사이클 성능 향상에 관한 연구 = A Study on the Performance Enhancement of the Multi Condensing Source for R-1234ze(E) Refrigeration Cycle

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, the performance characteristics of each model according to the flow rate of the low-temperature cooling water heat source of the hybrid chiller combined with the adsorption chiller and vapor compression refrigeration were confirmed. The system performance characteristics included condensation and evaporation capacity and coefficient of performance with the changes of compressor and heat exchanger. It was confirmed that as the cooling water flow rate of the low-temperature condenser increased, the condenser capacity increased with the decrease of the condensation saturation temperature and the degree of subcooling increased. It was also confirmed that the cooling capacity increased as the inlet quality of evaporator decreased due to the increased cooling capacity along with the increase in cooling water flow rate of the low-temperature condenser. The direct correlation with the condensation saturation temperature was confirmed according to the load ratio of the low-temperature condenser, and the performance characteristics of the compression refrigeration system were confirmed according to the change of specific equipment. Finally, a cooling capacity of 20 RT class (70 kW) with a COP of 5.0 was confirmed.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 흡착식 냉동기와 압축식 냉동기가 결합된 하이브리드 흡착식 냉동기에 있어 저온 응축열원의 유량 변화에 따른 각 모델별 성능 특성을 확인하였으며 요소기기의 교체에 따른 응축 열량 특성, 증발 열량 특성 및 성능계수를 포함한 시스템 특성의 변화를 확인하였다. 또한, 하이브리드 냉동기의 설계에 가장 중요한 인자인 흡착식 냉동기의 냉각 용량과 압축식 냉동기 저온 응축기의 열량을 매칭하기 위한 설계 조건을 확인하였으며, 주요 결과는 다음과 같다.
(1) 다중 열원을 사용하는 압축식 냉동기에 있어, 저온 응축 열원의 냉각수 유량이 클수록 응축 포화온도의 감소와 함께 저온 응축기의 열량이 증가하고, 과냉도가 증가함을 확인하였다.
(2) 저온 응축기의 열량 증가와 함께 증가된 과냉도로 인해 증발기 입구로 들어가는 냉매의 건도가 감소함에 따라 냉각열량이 증가함을 확인하였다. 또한, 압축비 감소에 따라 소비동력 감소 및 성능계수 증가를 확인하였다.
(3) 저온 응축기의 부하비에 따라 응축 포화온도와 직접적인 상관관계를 확인하였으며, 특정 요소기기의 변화에 따라 압축식 냉동시스템의 성능특성을 확인하고 최종적으로 모델 4를 통하여 냉각열량 20 RT급 (70 kW), 성능계수 5.0의 냉동기 시스템 개발을 위한 요소기기의 검증을 확인하였다.

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