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냉풍방지를 위한 열펌프 팬의 PWM제어

전문가 제언: ○ 열펌프(heat pump)는 냉방운전과 난방운전이 모두 가능한 냉매시스템이다. 이것은 시스템 내 냉매흐름의 방향을 전환시킴으로써 가능하다. 우리나라는 냉방 전용 에어컨이 주종을 이루고 있으나, 일본의 경우는 냉난방이 모두 가능한 열펌프 방식의 에어컨을 주로 사용하고 있다. 또한 열펌프는 난방 시에도 에너지효율이 높아 냉방이 필요 없는 지역에서는 난방기능만 있는 열펌프를 많이 사용하기도 한다.

○ 열펌프는 난방운전을 시작한 후, 차가운 공기가 나오는 문제가 있다. 이러한 냉풍토출은 운전 직후, 열방출 능력을 충분히 갖추기 전에 많은 공기가 실내로 공급되기 때문이다. 이에 대해 종래에는 가변속 구동장치(variable speed drive)나 2단속도 팬모터를 사용하여 실내 공급 공기량을 줄여 공기온도를 올려주는 방식을 사용해왔다. 그러나 이 방식은 공기량조절 범위가 작거나, 비용, 신뢰성, 효율 측면에서 단점이 있다.

○ 따라서 실내 열교환기의 온도에 따라 공기량을 제어함으로써 공기온도를 일정하게 유지해주는 저비용의 새로운 방식이 요구된다. 이를 위해 PWM제어를 실내 송풍팬에 적용하는 이 발명은 냉풍토출을 방지하는 효과가 있다.

○ 냉방과 난방이 모두 필요한 지역에서는 열펌프는 매우 유용한 시스템이다. 한 시스템으로 계절에 따라 냉방과 난방이 자동 운전되고, 난방운전 시 난방비가 전기히터보다 훨씬 적게 든다. 또한 냉난방기기 별도로 구입할 필요가 없어 구입비용 및 설치 공간 측면에서도 유리하다.

○ 이러한 열펌프가 우리나라에서 크게 보급되지 않는 것은 지역난방의 확대로 개별난방 수요가 적기 때문이기도 하다. 그러나 기본적으로 난방 시의 에너지효율에 대한 홍보 부족과 혹한기에서의 난방능력 부족을 들 수 있다. 따라서 열펌프의 보급 확대를 위해 저온에서의 난방능력 향상기술 등 열펌프 기술에 대한 확대 노력이 필요하다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보