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부스터를 갖는 초월임계 냉동시스템

전문가 제언: ○ 오존 파괴와 지구온난화 문제에 대한 대책에 있어서 냉동 공조 분야에 서는 1990년대부터 냉매시스템의 냉매(refrigerant)를 친환경적인 냉매로 대체하여 왔다. 이러한 대체냉매 중, 천연냉매로서 지구환경에 전혀 영향을 끼치지 않는 CO2가 많은 관심을 받고 있다.

○ CO2를 사용한 시스템은 온수가열기와 자동차용 에어컨 분야 등에서 오랫동안 개발이 진척되어 이미 실용화되었거나 도입 준비단계에 있다. 이러한 CO2는 31℃의 임계온도와 73.8 bar의 임계압력을 갖고 있다. CO2 냉동시스템은 고압측 압력이 CO2의 임계점보다 높아 대체적으로 초월임계 사이클(transcritical cycle)에서 운전한다.

○ 슈퍼마켓 등에서의 동결(freezing)과 냉각(chilling)을 위한 냉동시스템은 일반적으로 각각 서로 다른 냉매로 운전된다. 그러나 이 발명에 의한 초월임계 CO2 냉동시스템에서는 동결시스템과 냉각시스템을 결합시키는 것이 가능하다. 이에 따라 시스템의 구성 부품수가 적고 제조비용이 낮아지는 장점이 있다.

○ CO2는 완벽한 친환경적인 냉매이고 이를 사용한 CO2 냉동시스템은 위에서 언급한 장점과 함께 사이클 배관의 직경을 아주 작게 소구경화 할 수 있어 시스템이 경량화되고 콤팩트해지는 장점이 있다. 이에 반하여 CO2의 높은 작동압력으로 인해 내압성이 강한 배관재료가 요구되어 재료비가 상승되고 냉매누설과 폭발사고 등 안전문제가 우려된다.

○ 따라서 CO2 냉동시스템의 적용 확대를 위해서는 높은 작동압력에 따른 시스템의 안전문제에 대한 우려를 최대한 해소하고 재료비의 상승 억제와 함께 시스템의 효율과 성능 향상에 대한 연구개발이 필요하다.

저자: KNUDSEN KOLING AS
자료유형: 특허정보