제주지역 용천수 이용 히트펌프의 난방성능계수 분석 = #VALUE!
저자
문종필 ( Jong-pil Moon ) ; 박석호 ( Seok-ho Park ) ; 강연구 ( Youn-koo Kang ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
559-560(2쪽)
제공처
본 연구는 여타 재생에너지가 빈약한 제주지역에서 미활용에너지인 용출수를 에너지원으로 사용함으로써 온실가스 배출 저감 및 난방에너지비용을 절감할 뿐만 아니라 미활용에너지 분야의 폭을 넓이고, 이를 확대 보급하고자 용출수(용천수) 이용 냉난방시스템(히트펌프시스템)을 온실에 설치하여 난방성능계수를 분석하였다. 용출수 이용 냉난방시스템은 열원을 용천수로 하는 일반적인 물 대 공기 히트펌프로, 제주특별자치도 서귀포시 월평동 소재 2,000㎡ 규모의 천혜향 재배 온실에 설치하였으며, 설치용량은 42 kW(12 RT)급 5대, 총 210 kW(60 RT)이다. 용천수 이용 냉난방 시스템의 난방성능계수를 측정하기 위하여 물(용천수) 입출구 온도, 공기 입출구 온도, 외기온도 등을 K Type thermocouple을 설치하여 측정하였으며, 이를 데이터로거(MV1000, Yokogawa, Japan)에 의해 수집되도록 하였다. 또한 소비전력은 전력량계(CW240, Yokogawa, Japan)을 이용하여 측정하였다. 난방성능은 42 kW(12 RT)급 5대 모두에 대하여 측정하기가 여의치 않았기 때문에 1대에 대하여 측정하여 이를 대표 난방성능계수로 고려하였으며, 온실을 난방하지 않은 상태, 즉 천창, 측창 등을 모두 개방된 상태에서 측정하였다. 이것은 외기에 대응한 용출수 이용 냉난방시스템의 난방성능을 측정하기 위함이다. 또한 난방성능은 2018년 12월과 2019년 1월의 하루를 선정하여 18:00에서 익일 8:00까지 측정하여, 비교하였다. 용출수를 열원으로 하는 냉난방시스템(히트펌프)의 2018년 12월 17일 18:00에서 익일 8:00까지의 난방성능계수는 용출수의 평균온도가 15.0°C, 평균 공기입구온도(평균 외기온도)가 8.4°C일 때, 최저 4.3에서 최대 4.9으로 나타났으며, 평균 난방성능계수는 4.6로 나타났다. 이때 평균 소비전력은 10.0 kW였으며, 평균 난방열량은 46.4 kW(39,904 kcal/h)이었다. 또한 같은 시간 용출수의 온도(물입구 온도, 열원의 온도)는 최저 14.6°C에서 최대 15.3°C로 나타나, 거의 안정적인 열원의 온도를 보여주었다. 또한 2019년 1월 24일의 경우도 평균 공기입구온도와 물입구 온도가 비슷하였기 때문에 평균 난방성능계수, 평균 소비전력, 평균 난방열량은 2018년 12월 17일과 거의 유사하였다. 본 실험에서는 혹한기라 할 수 있는 12월과 1월에도 용천수 이용 냉난방시스템의 성능계수가 상당히 좋은 편이며, 용천수의 온도 즉 히트펌프의 열원의 온도가 거의 변화가 없었음을 알 수 있었다. 또한 이는 제주지역 용천수가 히트펌프의 좋은 열원이 될 수 있음을 시사하는 것이라 판단된다. 본 연구에서는 3월 이후 개화기의 적극적인 온실난방을 실시하여 용천수 이용 냉난방시스템의 온실 난방 효과, 여름철 온실 냉방효과 등을 구명할 예정이다.
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