• 제목/요약/키워드: 열교환(heat exchanger)

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지중 열 교환기 운영 효율의 최적화를 위한 단순화 모델의 개발 (Development of a simplified model to maximize operating efficiency of heat exchanger)

  • 김경호;신지연;김성균;이강근
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.481-484
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    • 2007
  • Efficiency of geothermal heat exchanger operation has close relation with temperature variation of the aquifer where the exchanger is installed. In the case of long-term operation, temperature distribution of the aquifer would be similar to that of water circulating in the exchanger, which causes the decrease of heat exchange rate. Therefore, the operation period of the heat exchanger should be controlled so that the temperature distribution of the aquifer is recovered. We developed a model to determine the operation period to acquire the optimal efficiency under the given aquifer condition. With this suggested method, when we use closed-loop heat exchanger, the operation efficiency of the geothermal heat exchanger is expected to be maximized by determining the optimal operation period.

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금속재질 열교환기의 지중 열교환 효율에 관한 연구 (Study on Efficiency for Underground Heat Transfer of Metal Heat Exchanger)

  • 송재용;김기준;안상곤;김진성;정교철
    • 지질공학
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    • 제25권1호
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    • pp.131-148
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    • 2015
  • 본 연구는 지열시스템 열교환 효율의 개선방안을 모색하기 위한 것으로 금속재질의 열교환기인 동관 및 스테인레스관과 기존 지열시스템에 많이 적용되는 PE관을 이용하여 지열열교환기의 재질에 따른 열전달 효율을 비교 분석하였다. 또한 지하매질의 지하수에 포함되어 있는 지하수열을 동시 활용할 경우의 열전달 효율 변화를 평가하고 그 적용성을 검토하였다. 열교환기 내의 유속, 유량 및 열교환기의 구경을 조절함으로써 열교환기의 재질에 따른 열전달 효율을 평가 후 현장실증시험 설계인자를 도출하였다. 열교환 효율과 유효 열전도도는 현장 열전달 효율 시험 및 열응답 시험을 통해 변화양상을 분석하였다. 분석결과 금속재질이 PE관에 비해 높은 열전달 효율을 보였으며, 유량에서의 구경증대에 따른 열전달효율은 크지 않았으나 유속에서의 구경증대에 따른 열전달효율은 높아지는 것을 확인하였다.

대용량 청정 공기 가열 장치 설계 (Design of Large Capacity Clean Air Heater)

  • 김정우;정광수;전민준;이규준
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.115-118
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    • 2010
  • 공기 가열 장치는 크게 연소식과 열교환식 2가지가 있으며, 본 논문은 공기를 오염시키지 않은 열교환 방식인 청정 공기 가열 장치의 설계 방법을 기술하였다. 가열 장치는 크게 연소기 (Burner), 가열로 (Furnace), 열교환기 (Heat Exchanger), 배기구로 구성되어 되며, 가열되는 공기 유량과 입/출구 온도값으로부터 가열원인 연소기의 열용량과 연소기 연료인 LNG의 소요량을 구한다. 열교환기 내부에서 연소기의 뜨거운 연소가스와 가열되는 차가운 공기간의 열매체를 통한 간접 열교환이 이루어지므로, 가열되는 공기의 입/출구 온도에서 열교환기의 용량, 크기, 작동 최대 온도를 얻을 수 있게 된다.

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대용량 폐열회수 PDC청정 환기시스템용 열교환 소자의 기계적 특성 (Mechanical Properties of Heat Exchanger Element with Higher Capacity Waste Heat Recovery PDC Clean Ventilation System)

  • 안석환;남기우;안병현;김동규;정석권
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.67-75
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    • 2009
  • Recently, the higher capacity waste heat recovery PDC clean ventilation system has a tendency which is increasing due to the excellent energy reduction in factory, big building, and so on. This system was developed to complement the room environment which is deteriorated. However, the researches and technologies about this system were not well studied. Specially, the characteristic for heat exchanger element used to this system were not well known. Therefore, this study was carried out to evaluate the mechanical properties of the heat exchanger element as the core parts compose of this system. From results, tensile strength and elongation of the plate type heat exchanger element had about 10.11~14.32 kgf/$mm^2$ and 8.0~16.2%, respectively.

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통신 함체 냉각용 플라스틱 재질의 열교환 소자 (Heat Exchange Element Made of Plastic for Cooling of Telecommunication Cabinet)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.702-708
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    • 2017
  • 함체 내의 발열은 이동통신기기의 회선 처리 능력이 증가함에 따라 계속 증가하고 있다. 이 열을 적절히 외부로 방출해 주지 않으면 중계기 내의 온도가 상승하여 전자장치 오작동의 원인이 된다. 본 연구에서는 통신 함체 냉각 모듈용 알루미늄 및 플라스틱 소자의 성능에 대해 실험을 수행하고 이론 해석 결과와도 비교하였다. 알루미늄 소자는 핏치 4.5 mm의 대향류 평행 채널로 구성되고 플라스틱 소자는 핏치 2.0 mm의 직교류 및 직교 대향류 삼각 채널로 구성되었다. 한편 직교류 소자의 크기는 알루미늄 소자와 동일하고 직교대향류 소자는 알루미늄 소자보다 33% 크다. 실험 결과 플라스틱 직교 대향류 소자의 전열량이 가장 크고 알루미늄 대향류 소자의 전열량이 가장 작게 나타났다. 또한 알루미늄 대향류 소자를 base 소자로 할 때 플라스틱 직교대향류 소자의 온도교환효율은 base 소자보다 평균 56% 크고 플라스틱 직교류 소자의 값보다는 평균 29% 크게 나타났다. 한편 플라스틱 직교대향류 소자와 base 소자의 압력손실은 유사하게 나타났다. 열교환 효율은 플라스틱 직교대향류 소자에서 가장 크고 플라스틱 직교류 소자에서 가장 작게 나타났다. 또한 이론 모델은 소자의 성능을 다소 과대 또는 과소 예측하였다.

요철형상의 CFD 해석을 통한 대용량 로타형 폐열회수열교환기 성능에 관한 연구 (Research on Performance of Large Rotor-type Heat Recovery Exchanger using CFD Analysis on Surface Corrugation)

  • 김동규;하병용;김근오;금종수;정석권
    • 설비공학논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.875-880
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    • 2012
  • The field of the large volume heat exchanger for wasted heat recovery ventilation system is being expanded enormously seeing as the fact that the quantity of reducing energies are huge due to the large volume heat exchanger for wasted heat recovery system at large buildings and factories, which consume large amount of energies while it has been arising huge amount of losses in Korea because of the lack of technology. To develop large volume waste heat recovery heat exchanger, rotor type heat exchanger was simulated for the surface corrugation. Based on the simulation results produced $30,000m^3/h$ grade waste heat recovery, heat exchanger was performed for the actual experiment. In addition, performance tests exceed the capacity of a large waste heat recovery heat exchanger performance test methods proposed.

최소 유틸리티 및 장치비를 위한 최적 열 교환망 합성 (Optimal Heat Exchanger Network Synthesis for Minimum Equipment Cost)

  • 김경숙;조영상;김호기
    • 에너지공학
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    • 제1권1호
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    • pp.87-96
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    • 1992
  • 열교환기의 설치비 및 연간 비용에 주된 영향을 미치는 유틸리티의 소비와 열 교환 장치 수의 최소화를 목적으로 하여 경험법칙을 기초로 한 열교환망 합성 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 열교환망 합성 알고리즘의 특징은 축소된 부문제 생성 기법과 부문제의 해를 구하는 방법에 있으며, 제안한 방법을 문헌에 실린 열교환망 합성 문제에 적용한 결과 이전의 결과보다 열교환장치 및 흐름의 분기등이 감소한 결과를 얻음으로써 본 방법의 우수성을 확인할 수 있었다.

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심층수 이용 열교환기 개발을 위한 기초연구: 열교환기 재질이 열교환기 성능에 미치는 영향 (A Fundamentals Study on Heat Exchanger using Deep Ocean Water: Effects of Material on Heat Transfer Performance)

  • 권정태;이창경;허철;조맹익;김기영;권영철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.4658-4664
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    • 2013
  • 본 논문은 심층수 이용 열교환기 개발을 위해 열교환기의 구성 재질로서 티타늄, 알루미늄, 스테인리스, 철, 구리와 알루미늄의 전착코팅 관 등을 이용한 이중관 열교환 실험 장치를 구성하여 열교환 성능을 실험하였다. 기존 심층수 이용 열교환기는 대부분 티타늄 금속으로 이루어져 있다. 티타늄의 재질은 해양 심층수에 적합하나 고가의 금속이다. 티타늄 금속을 대체할 금속으로 알루미늄, 스테인리스, 철, 구리와 알루미늄 전착코팅 관 등을 고려하여 시험하였다. 또한 EES 프로그램을 사용하여 각 관들의 열전달률을 해석하고 이중관 열교환 실험결과와 비교 분석하였다. 열교환시의 성능에 대한 해석값과 실험값을 비교해 보았을 때 10% 내외의 오차범위 내에서 잘 일치하였다. 또한 티타늄 대비 구리관이 가장 좋은 결과치를 보였고 알루미늄 전착코팅 관은 다소 낮은 열전달 수치를 보여 주었으나, 전착처리된 코팅관의 내부식성이 우수한 것을 고려한다면 티타늄 대체가능성이 충분하다고 사료된다.

다공형 전열판의 회전에 의한 열교환시스템의 성능에 관한 연구(Ⅰ) - 환기측과 외기측의 풍량 변화에 대하여 - (Study on the Performance of Total Heat Exchanger with Rotating Porous Plates)

  • 조동현;임태우
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.11-17
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    • 2005
  • This paper reports an experimental study on the performance evaluation of air-to-air heat exchanger with rotary type newly developed in this study. Air flow rate is varied from 10 to 120 m3/h. The range of RPM of the porous rotating discs mounted inside the heat exchanger unit is 0 to 50. The temperature of the return air side is set by adjusting heat supply at heater. The material of the porous rotating discs is cooper and its thickness is 1.0 mm. The heat transfer rate increased with the increase in air flow rate. It was found that the heat transfer rate, as the temperature of the return air side was increased, was improved due to higher temperature difference. The heat exchange performance increased with the increase in the temperature of the return air side at the conditions of the same RPM. The sensible heat exchange efficiency was maximum 68 to 76 percent, and enthalpy exchange efficiency 64 to 74 percent.

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열교환법 공정에서 고/액 계면의 형태에 미치는 자연대류의 영향 (Effects of natural convection on the melt/solid interface shape in the HEM process)

  • 왕종회;김도현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.41-46
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    • 1997
  • 열교환법에 의한 결정 성장에서 용융액 내에서의 유동장의 변화와 대류 열전달이 고/액 계면의 형태와 위치에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 비록 도가니 내의 온도분포가 안정한 구조라도 고/액 계면이 반구형태를 가지기 때문에 안정화가 깨어지게 되고, 반경방향 온도 기울기에 의한 용응액 내에서의 자연대류 흐름이 무시할 수 없을 정도로 발생한다. 대류 열전달이 존재하는 경우에 최대 휨도는 대류 열전달이 존재하지 않은 경우에 비해 감소하며, 열교환법에서의 정확한 열전달 공정모사를 위해 대류 열전달이 고려되어야 한다.

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