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열전 열회수를 포함한 냉동시스템

전문가 제언: ○ 증기압축사이클이 적용된 냉동시스템은 공간 내의 환경 등을 조절하는 데 이용된다. 증기압축사이클에서는 압축기를 이용, 작동유체를 압축하는 과정에서 열이 발생되는데, 이 열은 대기로 배출된다. 이와 같이 이용되지 않는 폐열은 냉동시스템의 효율을 떨어뜨린다.

○ 따라서 증기압축사이클의 구성요소들로부터 발생하는 폐열을 열전장치(thermoelectric device)를 이용, 흡수함으로써 전류를 만들어 증기압축회로의 다른 장치를 구동시킬 수 있다. 또한 시스템에서 발생된 폐열을 이용, 적절하게 회로의 구성요소에 열을 전달하면 시스템효율을 향상시킬 수가 있다. 이에 따라 열전장치를 이용함으로써 주요 구성요소의 크기를 축소할 수 있다.

○ 그러나 지금까지 열전장치를 사용하면 증기압축회로 사용하지 않고 단순하고 작은 크기로 냉각시스템을 만들 수 있는 장점이 있어, 국내외적으로 정수기, 와인냉장고, 화장품 냉장고, 휴대용 냉장고 등 소형 냉장 제품에 많이 적용되고 있다.

○ 그러나 본 발명과 같이 증기압축사이클 내에 적용하여 증기압축사이클을 보조하는 방식은 아직은 초기 단계라 할 수 있다. 현재 시점에서 열전소자는 특성상 소자당 출력이 적고 에너지변환효율이 낮아 전력소비가 비교적 적은 시스템에만 적용 가능한 한계가 있다.

○ 따라서 중대형 시스템으로 열전장치를 확대 적용하기 위해서는, 에너지변환효율이 높고, 조달이 용이한 저가격의 열전소재 개발로 저렴한 고효율의 대용량 열전소자가 개발되어야 한다. 또한 과열에 의한 소재 접합부 균열 등 신뢰성도 향상되어야 하며 가격을 낮추기 위한 양산기술도 필수적이다.

저자: EMERSON CLIMATE TECHNOLOGIES, INC.
자료유형: 특허정보