1. 히트 펌프란 (Heat pump) ? 1)
열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 성질이 있는데, 히트펌프는 반대로 낮은 온도에서 높은 온도로 열을 이동 시키는 장치를 의미한다.
공기,지열과 같은 저온의 열원으로 부터 열을 흡수하여 고원의 열원으로 열을 이동하는 장치이다.
2. 히트펌프의 효율?
(1) 히트펌프 성능계수 (C.O.P., Coefficient Of Performance) 2)
외기 온도 영상 20 ℃ 조건에서 부하측 에너지와 응축기의 구동에너지인 전기에너지의 비를 나타내는 척도.
COP = 난방 부하측 에너지(W) / 사용 전기 에너지(W)
- 물 vs 공기 지열 히트펌프 성능 시험 조건 3)
- 물 vs 물 지열 히트펌프 성능 시험 조건 4)
(2) 히트펌프의 에너지 효율 5)
열원측의 에너지와 응축기 구동에너지인 전기에너지의 합은 부하측의 에너지와 같다.
에너지 효율 = 난방부하측 에너지 / ( 전기에너지 + 열원측 에너지 )
ex ) 열원 측 열량 Qc = 284 L/min X 60 min/hr X (-1.1-(-3.5)℃) X 1㎉/㎏℃
= 40,896 kcal
전기 에너지 Win = 26.93 kW X 860 kcal/kW = 23,159.8 kcal
부하 측 열량 Qh = 284 L/min X 60 min/hr X (41.5℃-37.8℃) X 1㎉/㎏℃
= 63,048 kcal
지열 히트 펌프 효율 = Qh/(Qc+Win) = 63,048kcal / (40,896 kcal + 23,159.8kcal) = 0.98 (98%)
지열 히트 펌프의 COP = 63,048 kcal / 23,159.8 kcal = 2.72
3. 동일한 난방 조건에서의 히트펌프와 삼진 하이드로 히트 성능 비교.
(1) 난방 조건
난방 면적 : 99 m2 (정사각형)
높이 : 2.4m 1층
난방 방식 : 바닥 복사 난방
엑셀 파이프 15mm 배관
엑셀 파이프 열관류율 : 22.3kcal/㎡h℃
실내 유지 온도 : 23℃
난방 부하 계산.
외부 벽체 열관류율 : 0.45 W/㎡K,
바닥 열관류율 : 0.81 W/㎡K,
외벽창문1개 0.75mX1.8m
열관류율* : 5.24 W/㎡K
(2) 외기 온도에 따른 난방 부하 6)
| 외기온도 (℃) |
-30 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
| 난방부하(kcal) |
19,767 |
18,091 |
16,415 |
13,063 |
11,387 |
9,711 |
8,035 |
6,359 |
4,683 |
3,007 |
(3) 외기 온도에 따른 삼진 하이드로 히트와 히트펌프의 전기 사용량 비교
(4) 외기 온도에 따른 삼진 하이드로 히트와 히트펌프의 성능 값 비교.
성능 값 = 필요한 난방 부하 / 사용 전력
1) http://www.kemco.or.kr/up_load/blog/%EC%A7%80%EC%97%B4%EC%9D%BC%EB%B0%98%EC%9E%90%EB%A3%8C.pdf
2) http://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_performance
3) KS B ISO 13256-1
4) KS B ISO 13256-2
5) 출처 : http://www.kemco.or.kr/up_load/pds/hongbo/s_2.pdf
6) 건축설비 냉난방 부하 계산법
