검색 상세

역-병렬 흐름형 삼중효용 흡수식 냉동기의 동특성 모델링 및 시뮬레이션

A Modeling and Dynamic Simulation of Reverse-Parallel Flow Type Triple-Effect Absorption Chiller

  • 서호진 (서강대학교 일반대학원)

초록/요약

흡수식 냉동기는 고온의 열원으로부터 에너지를 받아 냉동 효과를 얻고, 친환경 냉매를 사용하기에 많은 관심을 받아왔다. 하지만, 증기 압축식에 비해 낮은 효율 때문에, 효율 향상을 위한 노력이 계속되어왔다. 흡수식 냉동기의 경우, 열원의 온도를 높임으로써 효율을 높일 수 있다. 열원인 재생기의 수를 증가시킴으로써 열원의 온도를 높일 수 있는데, 일중효용 흡수식 냉동기에 재생기와 열교환기를 추가시킴으로써 이중효용, 삼중효용 흡수식 냉동기를 구성할 수 있다. 삼중효용 흡수식 냉동기는 3개의 재생기를 갖고, 구성 요소의 증가에 따라 다양한 흐름 방식의 구성이 가능하다. 따라서 효율적인 사이클 개발을 위해서는 사이클 시뮬레이션이 진행되어야 한다. 사이클 시뮬레이션은 크게 정상상태 해석과 동특성 해석으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 정상상태 해석을 통해 최적의 삼중효용 흡수식 냉동 사이클을 선정하였고, 최적화 과정을 통해 얻은 각 요소의 UA 값을 이용해, 동특성 해석 프로그램 개발을 진행하였다. 개발된 동특성 해석 프로그램을 통해 두가지 시뮬레이션을 진행하였다. 첫번째는 정상상태 운전에서 운전 조건을 변화시켰을 때의 특성을 확인하였다. 냉동 시스템은 일정한 단일 조건에서만 운전되는 것이 아니라 주변의 환경에 의해 변화되는 조건에서 운전되기에 이러한 운전 조건 변화에 따른 특성을 아는 것은 냉동기 개발에 중요한 요소이다. 두번째는 냉동기가 운전을 시작하는 기동 특성에 대해 진행하였다. 기동 특성 역시 정상상태의 조건과 다른 조건에서 시작을 하기 때문에, 변화에 따른 운전 특성을 파악함으로써 효율적인 운전과 제어를 할 수 있다. 사이클의 물리적인 묘사를 위해, 각 요소에서의 유량과 열전달량에 따른 특성에 대해 유량 모델과 열전달 모델을 제시하고 시뮬레이션을 진행하였다. 흡수기에서는 전열관이 용액에 젖어있는 정도에 따라 흡수기의 성능에 영향을 주게 되고, 젖음률을 고려해줌으로써 실제 흡수식 냉동 시스템을 묘사 할 수 있다. 이러한 방법을 통해 진행된 시뮬레이션을 제작된 시제품의 실험 결과와 비교를 통해 검증하였다.

more
반출 Meta View 목록