Experimental Study on Heating Operation Characteristics of a Water Source Heat Pump System of Water-Circuit Reverse Type

본 연구에서는 저온 열원 활용을 위한 난방 및 역사이클 운전에 대한 연구를 실험적으로 수행하였다. 열원의 온도 특성에 상관없이 냉·난방 에너지를 공급할 수 있는 열원 믹스 기술을 적용한 하천수 히트펌프 시스템 개발을 위해 20 ㎾ 규모의 수절환이 가능한 실험 장치를 구축하였다. 하천수 히트펌프는 저온 열원인 4℃, 4.5℃에서도 COPh가 각각 3.05, 3.15로 좋은 효율을 보였다. 저온 열원 활용을 위한 운전 전략 중 역사이클 운전은 증발기의 물 출구 온도가 -1℃에 도달하면, 물 측 밸브를 순간적으로 절환하는 역사이클 운전 실험을 3가지 방법으로 진행하였다. 역사이클 운전은 증발기 순환수의 입·출구 온도가 보상되어 전열판의 과냉각을 방지하는 최적의 운전 제어 패턴이 가능할 것으로 판단된다. The present study conducted experiment on heating and reverse-cycle operation using a lowtemperature heat source. A 20 ㎾ scale water switchable experimental device is built to develop a river water heat pump system with a heat source mix technology that can provide cooling and heating energy irrespective of the temperature characteristics of the heat source. Even at 4℃ and 4.5℃, the river water heat pump demonstrates good efficiency, with COPh values of 3.05 and 3.15, respectively. The reverse-cycle operation experiment is conducted using three different methods, switching the water side valve momentarily each time the evaporator’s water output temperature reaches 󰠏1°C. In the reverse-cycle operation, the inlet and outlet temperatures of the evaporator circulating water are compensated to prevent supercooling of the plate. An optimal operation control pattern to prevent supercooling is determined to be possible through reverse-cycle operation.