액체식 제습시스템을 위한 유기 랭킨 사이클 작동유체 선정 및 성능 특성

Abstract

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.