본 연구에서는 효율적인 냉방시스템의 성능특성을 연구하기 위하여 2단압축을 이용한 이산화탄소 냉방사이클의 성능에 대하여 해석적 연구를 진행하였다. 2단압축을 이용한 플래쉬 중간냉각(flash intercooler)과 플래쉬 가스 바이패스(flash gas bypass) 사이클에 대한 해석적 모델을 개발하였으며 실내온도, 실외온도, 그리고 1단 및 2단 EEV 개도를 변화시켰다. 그 결과 FI와 FGB 사이클의 성능계수는 실외온도를 변화시켰을 경우 각각 28.5%, 22.1% 정도 감소하였으며, 실내온도 변화에 따른 이단압축 사이클의 성능변화는 단단압축 사이클에 비하여 적은 것으로 나타났다. 또한 저단 및 고단 EEV 개도를 변경하였을 경우 성능은 각각 13.5%, 6.9% 그리고 0.9%, 2.6% 정도 증가하는 것으로 나타나 고단 EEV 개도보다 저단의 EEV 개도의 변화가 시스템의 성능에 미치는 영향이 큰 것으로 확인되었다. FI 사이클은 다양한 운전조건에서 시스템의 성능이 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
There has been little study on the performance characteristics of the effective heat pump systems in the cooling mode using the two-stage compression cycles have hardly performed. In this study, the performance of the two-stage compression $CO_2$ cycle with an FI (flash intercooler) and the FGB (flash gas bypass) was investigated by using a theoretical method. The performance analysis was carried out with aby varyingiation (the indoor temperature, outdoor temperature, and 1st- and 2nd-stage EEV openings. As of a result, the coefficients of performance (COPs) of the Bbasic, FI, and FGB cycles were decreased by 28.5%, 22.1%, and 24.5%, respectively, for various outdoor temperature conditions. In addition to, the performance variation of the two-stage compression cycle was smaller than that of the single-stage compression cycle. The performance of the FI and FGB cycles was improved by 13.5%, and 6.9%, respectively, when the 1st-stage EEV opening was increased from 32% to 48%, and by 0.9%, and 2.6%, respectively, when the 1st- andthe 2nd-stage EEV opening was increased from 32% to 48%, andwas increased from 42% to 58%, respectively. The FI cycle showed anthe most improved performance for any given operating conditions.
