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PWM 다단속도 압축기의 냉매시스템

전문가 제언: ○ 에어컨이나 냉장고과 같은 냉매시스템은 예상되는 최대 부하에 맞춰 용량을 정하기 때문에 실제 운전 시에는 용량 조절이 이루어진다. 냉매시스템의 용량 조절은 주로 압축기 모터의 온 오프 방식에 의해 이루어지고, 부분적으로 흡입조절 밸브나 속도가 가변되는 압축기(variable-speed compressure)를 적용하는 방법 등이 이용된다.

○ 온 오프 방식은 온도를 정밀하게 조절할 수 없고 사이클 효율이 매우 낮으며, 흡입조절 밸브 적용 방식은 압축기의 압축비가 증가되어 사이클 효율저하와 토출온도가 상승되는 문제가 있다. 가변속 압축기의 경우는 복잡한 구동장치로 인해 코스트가 크게 상승되고 신뢰성이 떨어진다. 또한 회로 동작과 이를 냉각하기 위한 에너지손실이 발생한다.

○ 이를 개선하기 위한 방법으로 다단속도(multi-speed)를 갖는 압축기 모터에 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation)를 적용하는 방법이 있다. 이 방식은 가변속 압축기 방식과 비교하여 구동장치가 비교적 간단하여 비용 및 효율 측면에서 유리하다.

○ 냉매시스템의 용량조절은 실내 환경의 쾌적성 유지나 저장식품의 저장성 향상을 위해 조절 공간의 변화에 신속하고 정밀하게 이루어져야 한다. 그러나 정밀한 제어에는 비용 상승과 함께 추가 부품으로 인한 신뢰성 하락 및 전력소모가 따른다. 이로 인해 아직도 상당한 비율의 냉매시스템에는 압축기 온 오프 방식이 적용되고 있다.

○ 이러한 압축기 온 오프 방식은 비용과 신뢰성 면에서는 제일 유리하지만 에너지절약 차원에서는 제일 불리하다. 따라서 다단속도 압축기 방식은 물론 가변속 압축기에 있어서도 보다 전력소모를 줄이고 신뢰성 저하와 비용 상승을 억제해야 한다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보