열교환기 성능 및 냉난방 에너지 전략을 위한 CFD 기반 열유체 해석 연구

CFD-based analysis for heat exchanger performance and energy-efficient HVAC strategies

연구 내용

열교환기 구조의 공기측 성능과 냉난방 운영 전략을 CFD로 평가하여 에너지 효율을 개선하는 연구

열교환기와 HVAC 운영을 대상으로 열유체 성능을 수치적으로 예측하고, 운전 조건에 따른 에너지 효율을 비교하는 연구를 수행합니다. 사인파·와비 핀-튜브 열교환기에서는 튜브 직경이 큰 조건에서 CFD 기반 공기측 성능을 다목적 관점으로 정량화하여 형상 특성의 영향을 구조적으로 파악합니다. 또한 창고 공간에서 냉난방 에너지 사용을 줄이기 위한 두 가지 에어컨 운전 전략을 과도 CFD 해석으로 평가하여 시간에 따른 유동·열환경 변화를 반영합니다. 병행하여 수열 냉·난방과 재생열 하이브리드 시스템 기술개발 및 실증을 통해 히트펌프 및 하천수 기반 열원 연계 구조의 적용성을 검토합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 수열 냉·난방 및 재생열 하이브리드 시스템의 기술개발 및 실증을 통해 열원 연계 구조와 운전 관점의 설계요건을 수립했습니다. 이후 열교환기 분야로 확장하여 와비 핀-튜브 열교환기의 공기측 성능을 CFD로 해석하고, 목적함수 기반의 다목적 형상 특성 도출로 이어졌습니다. 최근에는 창고 환경에서 과도 CFD를 적용해 에너지 효율이 다른 두 가지 에어컨 전략을 비교·평가하는 연구를 수행하고 있습니다. 결과적으로 에너지 시스템 단위에서 열유체 해석을 활용해 성능 비교 기준을 명확히 하는 흐름을 형성하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

열교환기 공기측 성능 예측
와비 핀 구조 형상 설계
다목적 열전달-압력손실 평가
과도 CFD 기반 HVAC 전략 비교
창고형 공간 열환경 모델링
히트펌프 연계 열원 최적 운전
수열 냉난방 시스템 설계 검증
재생열 하이브리드 운전 시나리오
에너지 절감형 제어 조건 도출
설비 성능 시험계획 수립