Fig. 1.1.1 일본시장내 10층 이하 건물의 공조시스템 변천 현황=2,180,1

Fig. 1.1.2 연도별 공조 시장 동향=4,182,1

Fig. 1.2.1 국내의 전력 및 가스의 연중 부하 패턴=7,185,1

Fig. 1.2.2 GHP 공급 이후 전력 및 가스의 수요 패턴 변화(일본)=7,185,1

Fig. 2.1.1 GHP시스템의 개략도=10,188,1

Fig. 3.2.1 일본의 GHP 출하 추이=18,196,1

Fig. 4.2.1 회전수 변화에 따른 압축기 종류별 능력변화=26,204,1

Fig. 4.2.2 회전수 변화에 따른 압축기 종류별 EER 특성=27,205,1

Fig. 4.2.3 Energy flow in GHP system=28,206,1

Fig. 4.2.4 Schematic of GHP system=30,208,1

Fig. 4.4.1 1차 Proto 실외기 전면 사진=32,210,1

Fig. 4.4.2 B사 압축기 단품 형상=32,210,1

Fig. 4.4.3 배열 열교환기=33,211,1

Fig. 4.4.4 배기다기관 열교환기=33,211,1

Fig. 4.4.5 2차 Proto 전면 사진=34,212,1

Fig. 4.5.1 빌트인 덕트 실내기=35,213,1

Fig. 4.5.2 소형덕트 실내기=35,213,1

Fig. 4.5.3 칼로리메타내부 GHP시험용 제품 설치 형태=36,214,1

Fig. 4.6.1 과열도 목표설정 알고리즘 흐름도=38,216,1

Fig. 4.6.2 과열도 재설정 알고리즘 흐름도=38,216,1

Fig. 4.6.3 과열도 제어 알고리즘 흐름도=39,217,1

Fig. 4.6.4 시스템 전체 제어 흐름도=41,219,1

Fig. 4.6.5 냉방운전 제어 흐름도=42,220,1

Fig. 4.6.6 냉방운전 압축기 제어 알고리즘 흐름도=43,221,1

Fig. 4.6.7 난방운전 제어 알고리즘 흐름도=44,222,1

Fig. 4.6.8 난방운전 압축기 제어 알고리즘 흐름도=45,223,1

Fig. 4.6.9 송풍모드 운전 알고리즘 흐름도=47,225,1

Fig. 4.6.10 정지모드 운전 알고리즘 흐름도=47,225,1

Fig. 4.6.11 초기화 모드 운전 알고리즘 흐름도=48,226,1

Fig. 4.6.12 오일회수운전 모드 알고리즘 흐름도=49,227,1

Fig. 5.2.1 Schematic diagram of the experimental setup for aqueous glycerin solution-air mixture experiments=59,237,1

Fig. 5.2.2 Transparent bend part for aqueous glycerin solution-air mixture experiments=60,238,1

Fig. 5.2.3 Schematic diagram of the experimental setup for oil-refrigerant mixture experiments=61,239,1

Fig. 5.3.1 Visualization of flow reversal in vertical tube=66,244,1

Fig. 5.3.2 Variation of jg*1／2(이미지참조) with jf*1／2(이미지참조) in vertical tubes (water-air)=67,245,1

Fig. 5.3.3 Variation of jg*1／2(이미지참조) with jf*1／2(이미지참조) in crank-type vertical tubes (water-air)=69,247,1

Fig. 5.3.4 Flow visualization for different horizontal length=70,248,1

Fig. 5.3.5 Effect of curvature radius=71,249,1

Fig. 5.3.6 sharp-turn and round bend=72,250,1

Fig. 5.3.7 Flow visualization for L＝0.04 m,Rc(이미지참조)＝O㎜=72,250,1

Fig. 5.3.8 Effect of horizontal length on flow reversal in crank-type vertical tubes having sharp-turn bends=73,251,1

Fig. 5.3.9 Effect of liquid viscosity on flow reversal in crank-type vertical tubes=74,252,1

Fig. 5.3.10 Variation of jg*1／2(이미지참조) with jf*1／2(이미지참조) for different liquid viscosity values in crank-type vertical tubes (visualization due to understanding of flow pattern for different liquid viscosity values and flow rates,respectively)=75,253,1

Fig. 5.3.11 Flow pattern transitions through horizontal part for different liquid viscosity values=76,254,1

Fig. 5.3.12 Comparison between the correlation and the measured values of jg*1／2(이미지참조) (The symbols are the same with those defined in Fig.5.3.9.)=77,255,1

Fig. 5.3.13 Flow reversal points for different test fluids in vertical tube=78,256,1

Fig. 5.3.14 ASTM Standard viscosity temperature charts for liquid petroleum products=79,257,1

Fig. 6.2.1 상부 토출 방식 실외기 구조=86,264,1

Fig. 6.2.2 휜-튜브 열교환기의 형상=87,265,1

Fig. 6.2.3 Ø 9㎜ 열교환기 압력강하 특성=89,267,1

Fig. 6.2.4 Ø 7㎜ 열교환기 압력강하 특성=89,267,1

Fig. 6.2.5 Ø 9.5㎜ 열교환기 압력 강하 특성=90,268,1

Fig. 6.2.6 팬 특성곡선 (유량)=91,269,1

Fig. 6.2.7 팬 특성곡선 (유속)=91,269,1

Fig. 6.3.1 실외기 외부 형상=93,271,1

Fig. 6.3.2 실외기 내부 구조=94,272,1

Fig. 6.3.3 외부 격자 형상=94,272,1

Fig. 6.3.4 열교환기 격자=94,272,1

Fig. 6.3.5 높이방향 구분=95,273,1

Fig. 6.3.6 가로방향 구분=95,273,1

Fig. 6.3.7 팬 회전수에 따른 총유량 변화=96,274,1

Fig. 6.3.8 팬 회전수에 따른 부분 유량 변화=96,274,1

Fig. 6.3.9 곡면부에서의 재순환 유동=99,277,1

Fig. 6.3.10 높이＝0.5m에서의 유선=99,277,1

Fig. 6.3.11 곡면부 외벽 제거=100,278,1

Fig. 6.3.12 곡면부 삼각 기둥으로 대체=101,279,1

Fig. 6.3.13 열교환기 하단의 유속 벡터=102,280,1

Fig. 6.3.14 열교환기 정면의 구조=103,281,1

Fig. 6.3.15 배수구에서의 유속 벡터=103,281,1

Fig. 6.3.16 신형 실외기 I의 외부 형상=105,283,1

Fig. 6.3.17 신형 실외기 I의 내부 구조=105,283,1

Fig. 6.3.18 높이 방향 구분=106,284,1

Fig. 6.3.19 가로 방향 구분=106,284,1

Fig. 6.3.20 계산을 위한 경우 구성=107,285,1

Fig. 6.3.21 팬 회전수 변화에 따른 유량의 변화=108,286,1

Fig. 6.3.22 팬 회전수 변화에 따른 부분 유량비의 변화=108,286,1

Fig. 6.3.23 곡면부에서의 재순환 영역=109,287,1

Fig. 6.3.24 외벽 제거시의 유선 분포=111,289,1

Fig. 6.3.25 삼각 기둥 설치시 유선분포=111,289,1

Fig. 6.3.26 벨마우스 제거=112,290,1

Fig. 6.3.27 1／2높이 벨마우스=112,290,1

Fig. 6.3.28 팬 높이 변화=112,290,1

Fig. 6.3.29 내부 열교환기 장착에 따른 총유량 변화=114,292,1

Fig. 6.3.30 Case 1과 2의 부분유량=116,294,1

Fig. 6.3.31 Case 1과 3의 부분유량=116,294,1

Fig. 6.3.32 Case 1과 4의 부분유량=116,294,1

Fig. 6.3.33 Case 1과 5의 부분유량=116,294,1

Fig. 6.3.34 Case 별 최상단 유량의 변화(CMM)=117,295,1

Fig. 6.3.35 Case 별 상단 유량의 변화(CMM)=117,295,1

Fig. 6.3.36 Case 별 하단 유량의 변화(CMM)=117,295,1

Fig. 6.3.37 Case 별 최하단 유량의 변화(CMM)=117,295,1

Fig. 6.3.38 500RPM에서의 부분유량 변화=118,296,1

Fig. 6.3.39 600RPM에서의 부분유량 변화=118,296,1

Fig. 6.3.40 700RPM에서의 부분유랑 변화=118,296,1

Fig. 6.3.41 750RPM체서의 부분유량 변화=118,296,1

Fig. 6.3.42 800RPM에서의 부분유량 변화=118,296,1

Fig. 6.3.43 850RPM에서의 부분유량 변화=118,296,1

Fig. 6.3.44 Case 2를 세분한 경우 유량분포=119,297,1

Fig. 6.3.45 Case 3을 세분한 경우 유량분포=119,297,1

Fig. 6.3.46 압력 확인을 위한 Path 설정=120,298,1

Fig. 6.3.47 Path 상의 압력 분포=121,299,1

Fig. 6.3.48 열교환기 단면 구성=121,299,1

Fig. 6.3.49 단면 A-A'=122,300,1

Fig. 6.3.50 단면 B-B'=122,300,1

Fig. 6.3.51 단면 C-C'=122,300,1

Fig. 6.3.52 단면 D-D'=122,300,1

Fig. 6.3.53 단면 E-E'=122,300,1

Fig. 6.3.54 단면 F-F'=122,300,1

Fig. 6.3.55 신형 실외기 II의 형상=125,303,1

Fig. 6.3.56 신형 실외기 II의 내부 구조=125,303,1

Fig. 6.3.57 격자 설정=126,304,1

Fig. 6.3.58 높이 방향 영역 구분=126,304,1

Fig. 6.3.59 가로 방향 영역 구분=126,304,1

Fig. 6.3.60 유동 특성=129,307,1

Fig. 6.3.61 A-A'면에 대한 정압 변화=129,307,1

Fig. 6.3.62 팬 회전수 변화에 따른 총유량 변화=130,308,1

Fig. 6.3.63 팬 회전수 vs. 부분 유량(CMM)=130,308,1

Fig. 6.3.64 팬 회전수 vs. 부분 유량(%)=130,308,1

Fig. 6.3.65 팬 회전수 vs. 부분 유량(CMM)=134,312,1

Fig. 6.3.66 팬 회전수 vs. 부분 유량(%)=134,312,1

Fig. 6.3.67 열교환기 열 수 vs. 총유량(CMM)=134,312,1

Fig. 6.3.68 열 수 vs. 부분유량(CMM)=135,313,1

Fig. 6.3.69 열 수 vs. 부분유량(%)=135,313,1

Fig. 6.3.70 벨마우스 높이 설정=137,315,1

Fig. 6.3.71 벨마우스 내부 형상의 영향을 알아보기 위한 경우 설정=137,315,1

Fig. 6.3.72 내부 형상 변화에 따른 총유량 변화=138,316,1

Fig. 6.3.73 팬간격의 영향을 알아보기 위한 경우 설정=140,318,1

Fig. 6.3.74 팬간격 변화에 따른 총유량 변화=140,318,1

Fig. 6.3.75 d＝425㎜ 에저의 유선=141,319,1

Fig. 6.3.76 d＝750㎜ 에서의 유선=141,319,1

Fig. 6.3.77 d＝1000㎜ 에서의 유선=141,319,1

Fig. 6.3.78 팬간격(㎜) vs. 부분유량(CMM)=142,320,1

Fig. 6.3.79 팬간격(㎜) vs. 부분유량(%)=142,320,1

Fig. 6.3.80 면적 감소의 영향을 알아보기 위한 경우 설정=143,321,1

Fig. 6.3.81 면적 감소에 따른 총유량 변화=143,321,1

Fig. 6.3.82 면적 감소 vs. 부분유량(CMM)=145,323,1

Fig. 6.3.83 면적 감소 vs. 부분유량(%)=145,323,1

Fig. 6.3.84 격자 및 경계 조건(외부)=146,324,1

Fig. 6.3.85 격자 및 경계 조건(내부)=146,324,1

Fig. 6.3.86 팬 위치 설정=147,325,1

Fig. 6.3.87 팬 위치 변화에 따른 총유량의 변화=147,325,1

Fig. 6.3.88 팬 위치 변화에 따른 부분 유량의 변화=149,327,1

Fig. 6.3.89 팬 위치 변화에 따른 부분 유량비의 변화=149,327,1

[그림 1-1] 각종 열원시스템의 Heat Balance=2,348,1

[그림 1-2] 일반적인 GHP 시스템의 구성 및 중앙제어시스템=4,350,1

[그림 1-3] 냉난방 사이클 개념도=5,351,1

[그림 1-4] 가스엔진의 Heat Balance 및 회수=7,353,1

[그림 1-5] 냉매직접가열형 사이클=8,354,1

[그림 1-6] 공기예열이용형 GHP시스템의 냉난방사이클=9,355,1

[그림 1-7] 폐열직접이용형 사이클=9,355,1

[그림 1-8] EHP 대비 GHP의 주요 운전 특성=11,357,1

[그림 1-9] 가스엔진의 배열회수장치=14,360,1

[그림 1-10] 배열회수장치의 온도변화 및 배기다기관,배가스열교환 구조=15,361,1

[그림 1-11] GHP 시스템의 엔진배열회수장치(일본 SANYO사)=23,369,1

[그림 2-1] 배기다기관 열교환기 전체 Grid=28,374,1

[그림 2-2] 배기다기관부의 해석 Grid=28,374,1

[그림 2-3] 배기다기관 배기가스의 3D 유동장=30,376,1

[그림 2-4] 배기다기관 열교환기내 배기가스의 2D 유동장=30,376,1

[그림 2-5] 배기다기관 열교환기내 냉각수 유동장=31,377,1

[그림 2-6] 배기다기관 열교환기 2D 온도장=31,377,1

[그림 2-7] 배가스측 3D 온도장=32,378,1

[그림 2-8] 배기다기관 열교환기 냉각수 3D 온도장=32,378,1

[그림 2-9] 배가스 3D 압력장=33,379,1

[그림 2-10] 냉각수 3D 압력장=34,380,1

[그림 2-11] 배기다기관 4등분한 벽체의 mesh 형상=37,383,1

[그림 2-12] 배기다기관 경계 조건 도시=38,384,1

[그림 2-13] Von Mises 응력분포도=38,384,1

[그림 2-14] 배기다기관 변형률 분포=39,385,1

[그림 2-15] 배기다기관의 변위 분포=39,385,1

[그림 2-16] 배가스 열교환기 구조=40,386,1

[그림 2-17] 배가스 열교환기 해석 Grid=41,387,1

[그림 2-18] 배가스 열교환기 2D 온도장=42,388,1

[그림 2-19] 배가스 열교환기내 배가스 3D 온도장=42,388,1

[그림 2-20] 배가스 열교환기 냉각수 온도장=43,389,1

[그림 2-21] 2등분한 배가스 열교환기의 응력 해석 Mesh=44,390,1

[그림 2-22] 국부 응력 해석 Grid=44,390,1

[그림 2-23] Von Mises 응력분포=45,391,1

[그림 2-24] 열응력에 의한 변형=46,392,1

[그림 2-25] Schematic diagram of an experimental rig=47,393,1

[그림 2-26] Dimensions of plate and shell heat exchanger=48,394,1

[그림 2-27] Details of flow pattern in plate-shell heat exchanger=48,394,1

[그림 2-28] Temperature variation with cooling water flow rate at the discharge gas flow rate of 55 l／min=50,396,1

[그림 2-29] Overall heat transfer coefficient with cooling water flow rate=51,397,1

[그림 2-30] Heat transfer coefficient with cooling water flow rate=51,397,1

[그림 2-31] Overall heat transfer coefficient with cooling water temperature=52,398,1

[그림 2-32] Heat transfer coefficient with cooling water temperature=53,399,1

[그림 2-33] Overall heat transfer coefficient with hot gas flow rate=53,399,1

[그림 2-34] Heat transfer coefficient with hot gas flow rate=54,400,1

[그림 2-35] Nu number vs. Re number of gas flow side=54,400,1

[그림 2-36] Nu number vs. Re number of cooling water side=55,401,1

[그림 2-37] Pressure drop in hot gas flow channels=56,402,1

[그림 2-38(a)] 배기다기관 열교환기 시제품 I=58,404,1

[그림 2-38(b)] 배기다기관 열교환기 시제품 II=58,404,1

[그림 2-38(c)] 배기다기관 열교환기 시제품 II(좌,16.4㎏) 및 III(우,17.1㎏)=59,405,1

[그림 2-38(d)] 배기다기관 열교환기 시제품 IV=59,405,1

[그림 2-39(a)] 배가스 열교환기 시제품 외형도=60,406,1

[그림 2-39(b)] 배가스 열교환기 시제품 I=60,406,1

[그림 2-39(c)] 배가스 열교환기 시제품 II=61,407,1

[그림 2-40(a)] 일본 A사의 배가스열교환기(좌) 및 벤치마킹을 위한 모사품 (우) I=61,407,1

[그림 2-40(b)] 벤치마킹을 위한 모사품 II=62,408,1

[그림 2-40(c)] 모사품 I과 시제품 II의 비교=62,408,1

[그림 2-41] 실험 장치의 개략도=63,409,1

[그림 2-42(a)] 배열회수 시스템 성능실험장치=64,410,1

[그림 2-42(b)] 거버너(governor) 및 연료 혼합 장치=64,410,1

[그림 2-42(c)] 엔진 회전수 및 부하 제어기=65,411,1

[그림 2-42(d)] 엔진 출력 처리를 위한 발전기=65,411,1

[그림 2-42(e)] 엔진 토오크／회전수 측정 센서 및 인디케이터=66,412,1

[그림 2-42(f)] 연료유량계 및 인디케이터=66,412,1

[그림 2-42(g)] 엔진 출력 처리를 위한 저항기(load bank)=67,413,1

[그림 2-42(h)] 엔진 냉각수(브라인) 유량 측정용 자기유량계=67,413,1

[그림 2-42(i)] HP VXI 계측 및 제어 장비=68,414,1

[그림 2-42(j)] HP VEE 이용 데이터 취득 시스템=68,414,1

[그림 2-43] VXI 및 VEE 이용 데이터 취득 화면=69,415,1

[그림 2-44] 배가스 엔탈피 및 전열량 계산 프로그램 실행 화면=73,419,1

[그림 2-45] 냉각수(브라인) 유동경로=74,420,1

[그림 2-46] HX2 모델에 따른 최종 배가스 온도=76,422,1

[그림 2-47] HX2 모델에 따른 압력손실=77,423,1

[그림 2-48] HX2 모델에 따른 연료소모량=77,423,1

[그림 2-49] HX2 모델에 따른 배열회수효율=78,424,1

[그림 2-50] 엔진회전수 변화에 따른 각 측정점에서의 배가스 온도(부하율 30%)=79,425,1

[그림 2-51] 엔진회전수 변화에 따른 각 측정점에서의 배가스 온도(부하율 50%)=79,425,1

[그림 2-52] 엔진회전수 변화에 따른 각 측정점에서의 배가스 온도(부하율 65%)=80,426,1

[그림 2-53] 엔진회전수 변화에 따른 각 측정점에서의 배가스 온도(부하율 70%)=80,426,1

[그림 2-54] 엔진회전수 및 부하율 변화에 따른 엔진 jacket에서의 회수 열량=81,427,1

[그림 2-55] 축출력 변화에 따른 엔진 jacket에서의 회수 열량=82,428,1

[그림 2-56] 엔진회전수 및 부하을 변화에 따른 HX1에서의 회수 열량=82,428,1

[그림 2-57] 축출력 변화에 따른 HX1에서의 회수 열량=83,429,1

[그림 2-58] 엔진회전수 및 부하율 변화에 따른 HX2에서의 회수 열량=83,429,1

[그림 2-59] 축출력 변화에 따른 HX2에서의 회수 열량=84,430,1

[그림 2-60] 엔진회전수 및 부하율 변화에 따른 전체 회수 열량=84,430,1

[그림 2-61] 축출력 변화에 따른 전체 회수 열량=85,431,1

[그림 2-62] 엔진회전수 및 부하율 변화에 따른 HX2에서의 배가스 압력강하=85,431,1

[그림 2-63] 축출력 변화에 따른 HX2에서의 배가스 압력강하=86,432,1

[그림 2-64] 엔진회전수 및 부하율 변화에 따른 배열회수효율=86,432,1

[그림 2-65] 축출력 변화에 따른 배열회수효율=87,433,1

[그림 2-66] 1200 rpm에서 엔진 부하율에 따른 에너지 평형=88,434,1

[그림 2-67] 1500 rpm에서 엔진 부하율에 따른 에너지 평형=88,434,1

[그림 2-68] 1800 rpm에서 엔진 부하율에 따른 에너지 평형=89,435,1

[그림 2-69] 2100 rpm에서 엔진 부하율에 따른 에너지 평형=89,435,1