폴리머 흡착제를 코팅한 열교환기를 적용한 흡착식 칠러의 성능 실험 (A Performance Test of an Adsorption Chiller Adopting Heat Exchanger Coated with Polymer Adsorbent)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 32권 / 2호 / 47 ~ 57페이지
· 저자명 : 김태현, 이대영, 장영수

초록

폴리머 흡착제를 알루미늄 평판관 열교환기에 박막으로 코팅한 3가지 종류의 흡착기(흡착제의 종류, 코팅 두께 변화)를 적용한 흡착식 칠러를 개발하고, 다양한 운전 조건에 대하여 성능 실험을 수행하였다. 흡착기 2와 3의 경우, 흡착기 1 에 비해 흡착제의 수분 확산 성능이 개선된 흡착제를 사용하였기 때문에 냉방 용량이 크게 향상되었으며, 흡착기 2에 비해 코팅두께를 줄인 흡착기 3의 SCP가 증가함을 확인하였다. 가장 우수한 성능을 보인 흡착기 3을 채용한 칠러가 흡탈착주기 14~70분의 범위에서 SCP는 0.38~0.44 kW/kg, 성능계수는 0.29~0.52 정도임을 확인하였으며, 이를 통해 폴리머 제습제의 흡착식 칠러의 적용 가능성을 확인하였다. 응축기에 공급되는 냉각수의 온도 상승은 탈착 압력을 높여 냉매의 탈착량이 감소하게 되고, 흡착기에 공급되는 냉각수의 온도 상승은 흡착제의 온도 상승으로 인한 흡착량을 감소시켜, SCP와 COP가 감소한다. 그러나 흡착기 냉각수 온도 상승으로 흡착기의 온도도 상대적으로 높아지므로, 흡착과정에서 탈착과정으로 전환할 때 흡착기를 가열하는 열량도 감소하게 되어 온도 상승에 따른 성능계수 감소 정도는 작다. 따라서 응축기보다 흡착기에 공급되는 냉각수의 온도를 낮추는 것이 시스템 효율을 높일 수 있다.

영어초록

Adsorption refrigeration technology has an advantage of providing efficient cooling with the heat supplied from the community energy supply system including the feed water of the district heating system, industrial waste heat, and others. In this study, the adsorption chiller was developed using the flat-tube type heat exchanger coated with SAP (super absorbent polymer) to enhance heat and mass transfer performance during the adsorption and desorption processes. System performance such as SCP (mass specific cooling power) and COP were measured according to the cycle period and various secondary fluid temperatures. It was found that the developed chiller has SCP of 0.38 to 0.44 kW/kg and COP of 0.29 to 0.52 in the range of 14-70 minutes of the cycle period. As the temperature of the cooling water supplied to the condenser increases, the SCP and COP lowered because of the decrease in the refrigerant desorption. As the temperature of cooling water for adsorber increased, the SCP tended to lower by the decrease in adsorption capacity, but the COP decreased slightly because the heating capacity also decreased.

참고자료

· 없음