CO2 열펌프 시스템의 나선형 튜브형 공냉기를 대상으로 MATLAB을 기반으로 시뮬레이션 모델을 구축하였고, 단일 인자 분석 방법을 이용하여 입수 온도, CO2 압력 및 질량 유량이 공냉기의 열교환량, 화적 소산, 손실, 효율 및 출수 온도에 미치는 영향을 연구하였다. 실험을 통해 입수 온도가 24.5~35.0 ℃, CO2 압력이 8.4~10.7 MPa, CO2 질량 유량이 0.0326~0.0476 kg/s인 작업 조건에서 공냉기 모델의 난방량이 실험 데이터와 비교하여 전체 오차가 ±10% 이내임을 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 입수 온도와 CO2 질량 유량에 비해 CO2 압력이 공냉기 성능에 미치는 영향이 더 크고 최적 압력이 존재함을 나타냈다. 입수 온도가 20 ℃이고 CO2 입구 온도가 90 ℃인 작업 조건에서 CO2 압력이 10 MPa일 때 공냉기의 효율이 가장 높고, CO2 압력이 11 MPa일 때 공냉기의 열교환량이 최대이며, 입수 온도가 20 ℃ 미만일 때 CO2 압력이 10.5 MPa일 때 출수 온도가 가장 높았다.

CO2 열펌프; 공냉기; 열교환량; 화적 소산; 㶲