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증기압축 시스템의 성에 제거

전문가 제언: ○ 에어컨이나 냉장고 등 각종 냉동?공조 시스템에는 열교환기 부품으로서 외부로 열을 방출하며 증기냉매를 응축시키는 응축기, 그리고 주위로부터 열을 흡수하며 액체냉매를 기화시키는 증발기로 구성된다. 이 중 냉매의 기화작용에 의해 표면온도가 낮아지는 증발기의 대부분에는 주위공기 중의 수분이 응축되거나 성에(frost)가 발생한다.

○ 특히 성에는 두껍게 쌓이기 전에 제거하지 않으면 시스템 성능에 좋지 않은 영향을 끼친다. 축적된 성에층이 두꺼워질수록 증발기 튜브 사이의 공기통로가 좁아져 공기저항이 증가함에 따라 증발기를 흐르는 공기량이 감소된다. 공기흐름 양 감소와 축적된 성에로 인한 증발기 열교환 능력이 감소되어 증발기 성능은 물론 시스템 효율이 낮아진다.

○ 따라서 증발기에 축적된 성에를 제거하는 제상(defrost) 기능은 냉동?공조 시스템기의 필수 기능이다. 이를 위해 전기히터 등을 증발기 주위에 설치하거나 압축기의 고온 냉매가스를 증발기로 공급하여 성에를 제거하는 방법이 주로 사용된다. 이 중 고온가스 제상방식은 시스템 효율 및 제상시간 단축에 있어 유리하며 중대형 시스템에 주로 사용된다.

○ 그러나 고온가스 제상방식도 시스템 성능 및 효율을 향상을 위해 보다 효과적인 제상 사이클이 필요하다. 이를 위해 시스템의 성에부착 여부를 파악하기 위한 다수의 온도 및 압력 센서, 고온가스 흐름 제어를 위한 유량 조절장치, 그리고 제어기로 구성되는 이 발명은 보다 효율적인 제상운전이 가능하다.

○ 이상과 같은 냉동?공조 시스템에서 성능유지 및 에너지 절약을 위해 증발기의 성능과 효율을 유지시키는 최적의 성에 제어기술이 필요하다. 이를 위해 근본적으로 성에부착을 방지하거나 최소화시키는 기술은 물론, 일단 축적된 성에에 대한 새로운 제상방법, 그리고 제상시기 및 성에제거 양의 최적화 등 다양한 제상기술 개발이 필요하다.

저자: JOHNSON CONTROLS TECHNOLOGY COMPANY
자료유형: 특허정보