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증기 압축 및 팽창 방식의 공기조화기

전문가 제언: ○ 근래에 들어 냉동?공조산업의 에너지사용 점유비율이 높은 국가를 중심으로 냉동?공조시스템에 신재생에너지를 활용하기 위한 기술개발과 시스템 도입이 활발하다. 냉동?공조산업에 있어 대부분의 시스템은 전기모터에 의해 구동되는 압축기를 사용함에 따라 많은 전력을 소비한다. 따라서 환경측면에서 전기압축기를 사용하지 않고 신재생에너지나 폐열을 이용하는 냉동시스템은 매우 중요하다.

○ 냉동시스템에 활용되고 있는 신재생에너지는 주로 태양에너지와 지열에너지이다. 태양에너지는 오래전부터 태양열 집열기를 포함한 태양열 온수시스템에 급탕 및 난방용으로 이용되고 있다. 최근에는 대단위 집광기로 집속한 태양에너지로 증기를 생성해 발전하는 태양발전소와 집속된 태양열을 열원으로 작동되는 흡수식 냉동시스템도 개발되고 있다.

○ 또한 태양전지 대신 태양열 구동 스털링(sterling)엔진과 같은 열기관을 사용한 발전시스템도 개발되었다. 여기에 열기관(heat engine)으로 기계식 압축기를 구동시키는 냉동시스템도 개발되고 있다. 그러나 이러한 열기관은 작동유체의 온도 및 압력이 높아 누설불량 등 성능유지가 어렵고 시스템 비용이 높은 결점을 갖고 있다.

○ 이 발명은 종래의 문제를 개선한 태양열이용 냉동시스템으로서 전기압축기 대신 태양열 집광기(concentrator)를 구성하고 여기에 작동압력이 낮은 열기관과 열펌프(heat pump)를 연결한다. 그리고 열기관과 연결된 피스톤을 이용하여 냉매를 압축하고 팽창시킴으로서 냉각효과를 발생한다.

○ 이상과 같은 태양열이용 냉동사이클 기술과 시스템 개발은 냉동?공조분야의 에너지자원 절약은 물론 이상기후 변동 등 환경문제 대응을 위해 매우 중요하다. 따라서 태양에너지는 물론 지열에너지를 이용하는 냉동?공조 기술개발에 많은 지원과 개발이 진행되어야 한다.

저자: BAKER, David
자료유형: 특허정보