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하이브리드 열전-증기압축 시스템

전문가 제언: ○ 식품이나 주위 공간을 냉각시키고 가열하는 시스템은 주로 증기압축 사이클을 적용한다. 그런데 증기압축 사이클은 요소부품의 용량을 작게 할수록 에너지 및 코스트 효율이 떨어진다. 따라서 작은 부하운전에서는 열전장치를 적용하는 것이 유리하다.

○ 그리고 열전장치는 저소음, 내구성, 정밀한 온도조절, 온도응답 특성, 작은 설치공간 등, 사용자 측면에서 증기압축 사이클보다 유리한 장점이 많다. 이에 따라 증기압축 시스템과 열전장치로 구성된 하이브리드 시스템을 구성하여 운전부하가 큰 경우에는 증기압축 시스템으로 운전하고 큰 부하가 걸리지 않는 안정된 상태에서는 열전장치로 운전하는 방식이 제안되고 있다.

○ 이와 같은 하이브리드 시스템은 시스템 전체적으로 에너지효율 향상, 저소음, 내구성 향상 등의 많은 장점이 있다. 특히 가정용 냉장고나 에어컨과 같은 종래의 증기압축식 기기에 있어서 사이클 on-off 시의 압축기 정지 및 기동 소음은 사용자에게는 작지 않은 문제이다. 이와 같은 안정 상태에서의 저부하 운전 시에 열전장치로 운전하면 자주 발생하는 사이클 on-off 소음을 대폭 줄일 수 있다.

○ 그러나 이러한 하이브리드 시스템에서 두 종류의 시스템을 단지 단순하게 조합하는 경우에는 이로 인한 비효율적인 측면도 고려해야 한다. 즉 증기압축 사이클과 열전장치의 단순 조합 시스템에서는 시스템의 전체 크기와 코스트가 열전장치 부분만큼 더 늘어나게 된다.

○ 따라서 본 발명의 실시에 있어서 열전장치를 증기압축 사이클에 열역학적으로 결합시켜 증기압축 사이클의 요소부품 크기를 축소할 수 있도록 시스템을 구성하는 것이 필요하다. 물론 증기압축 사이클의 폐열을 열전장치의 구동 에너지로 이용, 생산된 전기에너지를 활용하여 에너지효율을 추가로 향상시키는 방법도 검토할 필요가 있을 것이다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보