Design and Performance Investigation of Low GWP Refrigerant based Heat Pump Hybrid Multi Stage Vacuum Membrane Distillation Seawater Desalination System

본 연구에서는 Low GWP 냉매 사용 히트펌프 복합 다단 진공 막 증류 해수담수화 시스템을 설계하고 시뮬레이션 연구를 통해 그 성능 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 모델을 개발하기 위해 히트펌프 및 다단 진공 막 증류 해수담수화 시스템의 설계, 수치해석 모델링 그리고 실험데이터를 이용한 모델 검증 등 포괄적인 연구가 진행되었다. 개발된 수치해석 모델을 통해 산출된 담수 투과량은 5% 이내의 오차범위에서 실험데이터와 잘 일치함을 보였다. 개발된 수치해석 모델을 활용하여 상용 소수성 중공사막 모듈(MD020CP2N, (MYCRODYN)) 50개를 병렬로 구성하여 200 kg/h의 담수를 생산할 수 있는 시스템을 설계하였고, 이때 히트펌프의 압축기 소비 에너지는 19.81 kW였으며, 히트펌프의 냉열 및 온열 COP는 각각 7.309 및 6.309였다.