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플래시 탱크의 냉매증기압축 시스템

전문가 제언: ○ 냉매증기압축 시스템은 에어컨, 냉장고, 냉동컨테이너 등과 같이 환경조절 및 식품저장 등을 위한 광범위한 용도에 사용되고 있다. 이러한 냉매시스템은 시스템 성능을 최적화하기 위해 시스템 내의 냉매 순환량을 운전특성에 맞게 조절해야 한다.

○ 현재의 냉매시스템은 아임계(subcritical) 압력에서 작동하는 냉매를 주로 사용한다. 친환경 자연냉매인 이산화탄소와 같이 임계온도가 낮은 냉매를 사용하는 냉매시스템은 초월임계(transcritical) 압력에서 작동함에 따라 냉매 순환량 제어가 아임계 압력 사이클에 비해 복잡하다.

○ 이를 위해 특히 초월임계 압력에서 작동하는 냉매시스템에 있어서 가스냉각기와 팽창밸브 사이에 플래시 탱크(flash tank)를 배치하고, 별도의 팽창밸브를 부착하여 플래시 탱크로의 냉매 유입량을 조절함으로써 냉매 순환량을 제어하는 방식이 소개되었다.

○ 냉매증기압축 시스템의 특성상 시스템 내를 순환하는 냉매량은 시스템의 냉동능력, 에너지효율 등에 큰 영향을 끼친다. 즉 최적의 시스템 성능을 위해서는 시스템의 운전조건 및 운전특성 변화에 따라 냉매 순환량을 최적으로 제어하는 것이 요구된다. 따라서 플래시 탱크 방식에 의한 냉매 순환량 제어방식은 바람직하다.

○ 이에 반해 냉매 순환량 제어시스템은 비교적 많은 부품이 추가되어 시스템이 커지고 비용 상승과 신뢰성 저하의 우려가 있다. 실제로 현재 대부분의 중소형 냉매시스템에는 플래시 탱크 방식과 같은 별도의 냉매 순환량 제어장치가 없다. 따라서 보다 저렴하고 신뢰성이 있는 방식에 대한 연구가 필요하다. 그리고 이산화탄소 냉매 적용 시는 높은 작동압력을 감안하여 구성요소의 내압 및 누설방지 설계가 필요하다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보