액체식 제습시스템을 위한 유기 랭킨 사이클 작동유체 선정 및 성능 특성 (Working Fluid Selection and Performance Characteristics in an Organic Rankine Cycle for a Liquid Desiccant System)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 32권 / 2호 / 58 ~ 65페이지
· 저자명 : 동혜원, 정재원

초록

본 연구에서는 여름철에 미활용되고 있는 지역난방 중온수를 효과적으로 이용하면서 액체식 제습시스템에 필요한 열도 공급할 수 있는 ORC CHP시스템에 적용 가능성이 높은 친환경 작동유체인 R514A, n-Pentane, R1233zd(E), 그리고 Nove649의 특성을 HFC 계열의 R245fa와 비교하여 검토하였다. 그 결과, 100W의 팽창기 동력을 가지는 ORC에 120℃의 지역난방 중온수와, 40℃의 냉각수가 ORC에 공급될 때 인화성 유체이면서 상대적으로 경향이 가장 상이한 n-Pentane을 제외하고 순출력 값이 가장 크면서 온수 공급측면이나 재생부에 많은 열 에너지를 전달할 수 있는 Novec649를 대표적으로 ORCLD에 적용하여 실제 시스템을 구성하여 성능평가를 하였을 때, 50℃ 이상의 수용액을 재생기에 공급 가능하여 추가 열원설비 없이 충분한 재생이 가능한 것을 확인하였다. 하지만, ORC 발전량을 증가시키면 회수할 수 있는 열량을 감소할 수도 있기에 추후 연구에서는 LD 시스템의 에너지 소비를 최소화하면서 ORC 효율 향상을 위한 ORCLD 최적운전에 대해서도 수행될 필요가 있다.

영어초록

The purpose of this study was to determine the working fluid of an organic rankine cycle (ORC), a combined heat and power system, for a liquid desiccant system using a district heat source wasted in the cooling season. Considering the environmental impact, R245fa, R514A, n-Pentane, R1233zd(E), and Nove649 have been considered and the thermodynamic analysis of all fluids were conducted. As a result, Novec649 was recommended because of high total net power and heat recovery rate in the condenser in terms of effectively applying the wasted district heat source. With Novec649 recommended in this study, the test bed for ORC system was built and it can provide more than 50°C of inlet desiccant solution in the regenerator of liquid desiccant system without an auxiliary heater.

참고자료

· 없음