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냉동회로의 과열도 제어

전문가 제언: ○ 냉매시스템에서 냉매의 출구온도와 증발온도의 온도차인 과열도(superheat)는 냉동회로의 효율과 성능에서 매우 중요하다. 과열도가 낮으면 압축기로 들어가는 냉매가스 내에 액체냉매가 섞여 압축기 성능 저하는 물론 압축기가 손상될 우려가 크다. 이에 반해 과열도가 너무 크면 증발기 내의 냉매량이 감소해 증발기 효율이 떨어져 전력소비가 많아진다.

○ 따라서 일반적인 냉동회로에서 모든 운전 상태에서 압축기의 흡입가스 온도가 증발기 온도보다 높게 유지되도록 과열도를 설정한다. 이로 인해 대체적으로 증발기 온도가 적정온도보다 크게 낮아 열전달 효율이 낮아져 전력소비가 증가한다. 따라서 실제의 냉동회로 상태를 기준으로 과열도를 제어할 필요가 있다.

○ 이렇게 실제 냉동회로 조건을 기준으로 하는 종래의 제어 방법은 제어시간이 길어 최적 제어가 불가능한 문제가 있다. 이에 반해 냉동회로의 운전조건이 변화하는 상태에서도 변화하는 과열도를 기준으로, 신속하게 과열도를 제어하는 이 발명은 냉동회로의 운전조건의 변화를 신속하게 따라가 과열도를 제어하는 것이 가능하다.

○ 이상과 같이 냉동회로의 과열도는 모든 운전조건에 걸쳐 압축기 손상 방지는 물론 냉매시스템의 효율, 즉 에너지절약을 위해 최적값으로 제어되어야 한다. 이를 위해 과열도 정밀제어 기술은 냉매 등 순환유체에 대한 온도 및 압력 측정 센서기술과 제어 알고리즘 개발 등을 통해 향상시키는 것이 필요하다.

○ 또한 과열도를 보다 효율적으로 제어하기 위해 증발기의 냉매회로 설계기술, 압축기의 액체냉매 유입 방지기술 등 관련기술도 동시에 진행할 필요가 있다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보