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공기열원 및 수열원을 이용한 열펌프 시스템의 성능특성에 관한 연구

A study on the comparison of the performance of a heat pump system with air and water heat sources

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주제분류기계공학

초록

본 연구는 연료전지 자동차용 공기조화기의 난방성능평가를 위하여 기존의 전반적인 히트펌프 시스템 중 공기열원 히트펌프 시스템의 증발기를 판형열교환기로 교체하여 시스템에 흐르는 냉매와 연료전지 스택 폐열을 직접 열교환이가능한 수열원 이용이 가능한 난방시스템의 성능실험을 수행하였다. 실험결과에서 압축기의 회전수가 높을수록 소비동력이 증가하였다. 공기열원 이용방식의 경우 압축기 회전수가 1,200rpm이고 EEV개도가 25%인 경우 COPh가 2.03으로 가장 높게 나타났고, 같은 압축기의 회전수에서 수열원 시스템은 EEV개도가 75% 및 스택 폐열의 온도가 50℃인 경우COPh가 9.42로 가장 높게 나타났다.

Abstract

In this study, experiments were conducted to evaluate the performance of a heat pump system. A heat pump system with an air as heat source is adapted as reference. The developed system uses a plate heat exchanger an evaporator to absorb heat from a stack of fuel cell driven electric vehicles. Hence, the system functions as a water source heat pump system. The results indicated that the; power consumption increased with the rotational speed of the compressor. A system performance(COPh) of 2.03 at an electronic expansion valve(EEV) openings of 25% and a compressor speed of 1200 rpm was observed in the reference system. However, at the same compressor speed, the COPh of the water source heat pump system corresponded to 9.42 at an EEV openings of 75%. It was found that the water source heat pump system exhibited the highest performance at a water temperature of 50℃.

참고문헌 (10)

  1. Y. S. Park, "The movement installation development of hydrogen fuel cell motor vehicle system", Journal of Fluid Machinery, 9(2), pp.69~73 (2006)
  2. M. S. Kwon, "Development trends and challenges of environmental friendly vehicles", The Korean Society of Automotive Engineers, HEV and FCEV Workshop, Special Material (2007)
  3. 이대웅, "무공해 자동차용 수열원 히트펌프 시스템의 난방 성능에 관한 실험적 연구", 한국자동차공학회 논문집, 22(7), pp.57~62 (2014), 한국자동차공학회[DOI]
  4. M. Ogburn, "Systems integration and performance issues in a fuel cell hybrid electric vehicle", Proceeding of Society of Automobile Engineers, pp.3~76 (2000)
  5. Y. C. Kim, "Consideration of high voltage PTC heater", The Korean Society of Automotive Engineers, 5, pp.560~564 (2011)
  6. K. Umezu, "Air conditioning system for electric vehicles, i-MiEV", Society of Automotive Engineers of Japan, ~ (2010)
  7. "Joint on-road monitoring of i-MiEV new generation electric vehicle with power companies", Mitsubishi Motors Technical Review, (21), pp.22~29 (2010)
  8. K. Kim, "Experimental studies on the heating performance and efficiency for electric vehicle", The Korean Society of Automotive Engineers, 5, pp.1871~1876 (2010)
  9. D. W. Lee, "Investigation of R134a heat pump system for zero emission vehicle", The Korean Society of Automotive Engineers, 11, pp.595~600 (2011)
  10. C. W. Cho, "Measurement and evaluation of heating performance of heat pump system using wasted heat of electric devices for an electric bus", Energies, 3, pp.658~669 (2012)

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