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순차 운전 방식의 열펌프 및 공기조화기

전문가 제언: ○ 주거,사무용 건물의 냉난방,급탕용 공조기기와 각종 냉동기기는 일반적으로 증기압축 사이클(vapor compression cycle)을 적용한다. 이러한 증기압축 사이클에서 폐쇄된 유로 내에는 냉매(refrigerant)가 순환되며, 주로 HFC(Hydro Fluoro Carbon)계열의 냉매가 사용되고 있다.

○ HFC냉매는 지구온난화의 원인으로 추정되는 온실가스(greenhouse gas)의 하나이기 때문에 세계 각국은 점차적으로 냉동,공조기기에 있어 이 냉매의 사용을 제한하고 있다. 이에 따라 지구온난화에 영향을 끼치지 않는 대체 냉매를 적용한 시스템 개발이 진행 중이며, 이 중에는 특히 천연 냉매인 CO2(냉매명 : R744) 적용 시스템 개발이 확대되고 있다.

○ CO2는 친환경 물질이지만 임계온도가 낮아 이를 적용한 시스템은 일반적인 난방운전에서 효율이 종래의 냉매 적용 시보다 떨어진다. 이로 인해 소비전력이 늘어나 친환경적인 효과가 상쇄되는 단점이 있다. 따라서 CO2 사이클에 대한 고효율 사이클 개발이 요구된다.

○ 이를 위해 이 발명은 종래의 CO2 증기압축 사이클에 2가지 기능을 갖는 열 저장기(heat reservoir)를 구성함으로써 시스템 전체 효율을 향상시킨다. 즉 시스템에 증발기 또는 가스압축기(응축기)의 2중 기능을 갖는 열 저장기를 구성하며, 열원(heat source)의 온도, 열 저장기의 온도, 열 수요량에 따라 순차적으로 시스템을 제어한다.

○ 이 발명의 기술을 활용하는 경우에는 유사한 효과를 얻을 수 있는 범위 내에서 사이클 내의 각 구성요소의 추가,삭제 및 구성과 배치순서 등을 변경할 필요가 있다. 이와 같은 친환경 대체냉매 적용 사이클 기술은 지구환경보존에 부응하기 위해서도 시스템 효율 향상기술의 하나로서 지속적인 연구 확대가 필요하다.

저자: Varmepumpen As
자료유형: 특허정보