예비보고서(열펌프, Heat Pump)

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적 :
열펌프(Heat Pump)의 원리를 이해하고 성능계수(COP)의 의미와 실험을 통해 성능계수를 구해본다.

2. 실험이론
ꋮ 열펌프의 정의
역학적인 일 등에 의하여 열을 저온의 열원에서 흡수하여 고온의 열원으 로 옮기는 장치로 냉동기·냉장고와 같은 종류이다. 냉동기 등에서는 저온 열원의 온도를 내리기 위해 사용되지만, 열펌프는 지속적으로 저온열원으 로부터 열을 고온열원으로 옮기므로 열을 퍼올린다는 의미에서 열펌프라 고 한다. 사이클은 열기관을 거꾸로 작동시킨 것에 해당된다.
ꋮ 열펌프의 종류 :
(1) 기계적 열펌프 - 증기압축식 열펌프
- 작동유체 CFC 등을 이용해서 이의 증발과 액화에 수반되는 잠열과 외부로부터 투입되는 압축이라는 형태의 기계적 일을 이용하여 저온의 열을 고온으로 이동한다.
(2) 화학적 열펌프
- 흡수식 : 기체분자가 다른 성분의 액체에 흡수될 때 열이 발생되고 반대로 액체로부터 기체분자가 증발될 때에는 열이 흡수되는 원리를 이용, 열구동 열펌프의 일종으로써 폐열을 이용한 냉각 및 가열이 하나의 장치로 가능하며, 작동온도가 상대적으로 높고 보다 큰 규모의 장치를 구성할 수 있다.
- 흡착식 : 기체분자가 고체의 표면에 흡착, 탈착될 때 수반되는 흡착열을 이용한 장치이다. 열구동 열펌프의 일종으로 흡착제와 흡착질의 선택에 따라 작동온도의 범위를 조절할 수 있고 작동매체 사이의 분리가 용이하다.
- 화학반응식 : 기존의 열펌프의 문제점인 에너지 밀도, 작동온도 및 승온 폭에 한계가 있어 생산공정에서 배출되는 막대한 양의 폐열의 회수 및 재이용보다는 냉동 및 건물의 냉난방 등의 용도에만 이용된다.

ꋮ 열펌프의 작동원리 (압축식 열펌프의 경우)
사이클의 구성과 작동방법은 냉동기와 같으며 단지 저온열의 사용을 목 적으로 하는 경우에는 냉동기, 고온열의 사용을 목적으로 하는 경우에는 열펌프(Heat Pump)가 되는 것이다.

참고 자료

Thermodynamics of Chemical Engineering
냉동공학