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냉매시스템의 재가열 기능 중간냉각기

전문가 제언: ○ 에어컨과 같은 냉매시스템은 시스템 용량과 효율, 그리고 압축비를 높이기 위해 2단압축기를 적용하는 경우가 많다. 냉매 압축비가 높을 때 압축기 냉매 흡입온도가 높아지면 냉매 토출온도는 상승한다. 이런 경우에는 시스템 효율저하와 압축기 손상 우려가 있어 압축기의 중간 압축단에 중간냉각기(intercooler)를 연결하는 것이 필요하다.

○ 그리고 향후 확대가 예상되는 CO2 냉매시스템에서는 높은 사이클 압력특성으로 인해 냉매 토출온도가 매우 높아지기 때문에 중간냉각기를 적용하는 것이 더욱 필요하다. 그러나 중간냉각기를 적용하는 데에는 비용추가로 인한 부담이 크다.

○ 이를 위해 중간냉각기를 냉매시스템의 재가열(reheat) 기능 열교환기로 이용하는 방법이 있다. 재가열 기능은 제습 운전에서 증발기 온도를 낮게 조절해 송풍공기 중의 습기를 다량 제거한 후 바로 적정온도로 가열시키는 기능이다. 이때 공기 가열을 중간냉각기 열교환기에 의해 수행시킴으로써 중간냉각기 하나만으로 두 가지 기능이 가능하게 된다.

○ 이와 같이 중간냉각기에 의해 흡수된 냉매 압축열을 과냉각된 송풍공기를 가열하는 데 다시 활용하는 이 발명은 냉매시스템의 중간냉각기와 재가열 기능을 결합시켰다. 이를 통해 같은 비용으로 기능이 확대되고 에너지효율은 향상되어, 중간냉각기 적용을 촉진하는 데 도움이 된다.

○ 냉매시스템은 이와 같이 요소부품에 따라 열에너지의 방출과 흡수가 동시에 일어난다. 예로서 냉방 사이클에서는 압축기와 응축기에서는 열 방출이 일어나고 증발기에서 열 흡수가 일어난다. 이러한 열의 이동을 동일 시스템 내 또는 별도 시스템에 활용함으로써 종합적으로 에너지 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보