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에너지절약형 증기압축 회로

전문가 제언: ○ 각종 건물 냉난방 시스템 등 대부분의 냉동?공기조화 시스템은 증기압축 냉동사이클(vapor compression refrigeration cycles)을 적용한다. 이 증기압축 냉동사이클은 일반적으로 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 폐쇄회로로 연결되고 이 회로 내에는 냉매가 순환하며 가열 및 냉각 작용을 한다.

○ 많은 냉동?공기조화 시스템은 에너지절약을 위해 응축된 냉매는 과냉각(sub-cooling)시키는 방법으로 시스템 효율 및 성능 향상을 도모한다. 이를 위해 응축기 열 교환 표면적의 많은 부분을 응축작용이 아닌 냉매 과냉각에 사용한다. 이로 인해 시스템의 응축기 효율이 낮아짐에 따라 압축기 토출압력이 올라가고 시스템 효율은 낮아진다.

○ 따라서 시스템 효율향상을 위해 응축기를 나온 냉매를 응축기와 증발기 사이에 설치한 이코노마이저(economizer)를 통과시켜 과냉각시키는 에너지절약형 증기압축 회로 적용이 확대되고 있다. 그러나 종래의 회로는 주로 냉매가 2개의 흐름으로 분리된 후 이코노마이저를 통과하는 방식으로서 응축기에서 냉매를 과냉각시키는 것이 필요했다.

○ 이에 대해 냉매를 먼저 이코노마이저를 통과시킨 후 2개 흐름으로 분리하고, 냉매 일부를 이코노마이저로 다시 통과시켜 주(main) 냉매를 냉각시키는 이 발명은 응축기에서의 냉매 과냉각이 거의 필요 없다. 따라서 효율저하 문제 등 종래 문제가 해결된다. 특히 플래시탱크를 구성한 회로는 증발기 설치장소가 멀리 떨어진 장배관 시스템에 효과적이다.

○ 냉매 압축기에 의해 냉매가 순환하는 증기압축 냉동회로는 회로구성에 따라 성능 및 에너지 효율이 크게 변한다. 따라서 시스템의 효율향상을 위해서는 압축기 및 열교환기 등 주요부품의 효율향상과 함께 시스템, 특히 증기압축 회로의 최적 설계가 중요하다. 에너지절약을 위해 이 발명과 같은 사이클 기술은 계속 개발할 필요가 있다.

저자: JOHNSON CONTROL TECHNOLOGY COMPANY
자료유형: 특허정보