한국에너지기술연구원은 국내 유일 신재생에너지 연구 전문 R&D 연구기관으로 공기 및 자연냉매를 활용한 Low GWP 냉매 대응 냉방 및 극저온 냉동 시스템 핵심요소 기술 및 산업 공정용 고온스팀히트펌프 기술 등을 연구하고 있다.
고온 히트펌프의 주 요소기술인 터보기기 설계기술을 보유하고 하고 있으며 산업공정용 스팀히트펌프 개발 및 히트펌프를 통한 백연 저감 과제 수행 경험 등이 이번 과제와 직접적으로 관련된 과제 수행 경험 및 산업단지 내 실증경험을 보유하고 있다.
에너지기술연구원의 관계자는 “산업공정용 고온히트펌프 개발 연구 과제 경험을 토대로 산업공정의 폐열원을 활용해 기존 화석연료 방식을 대체할 수 있는 대용량 대온차 히트펌프 개발 과제에 참여하게 됐다”고 밝혔다.
최적 설계 알고리즘 개발
에너지기술연구원의 이번 과제 첫 번째 목표는 고온히트펌프의 핵심요소 기술인 고온 최종단 압축기 랩스케일 설계 및 고온 시험운전을 통해 압축기의 고온 운전특성을 사전에 확인해 압축기 고온 운전 신뢰성 확보 및 운전전략을 수립하는 것이다.
또한 히트펌프 최적 설계 알고리즘을 개발해 공정조건에 따른 최적 설계 및 탈설계 성능해석을 수행한다. 이를 통해 실증공정의 부하변동 반영 성능예측을 수행할 계획이다. 특히 제지공정 실운전 조건에서 부하변동 및 간헐적 제지공정 운전 중단에 따른 변화에 대응하는 운전전략도 제공한다.
에너지기술연구원의 관계자는 “이번 과제를 통해 터보압축기 기반 고온히트펌프 요소기기의 국내 국산화 기술을 확보하기를 기대한다”라며 “향후 R&D는 산업공정에서 요구하는 고온의 온도에 대응하기 위한 터보기기 기술 개발이 중요해질 것”이라고 전망했다.
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