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고효율 CO2 냉동시스템

전문가 제언: ○ 각종 공기조화기기와 냉동기기에 주로 적용되는 증기압축 냉동시스템에는 프레온(freon), NH3 등 많은 종류의 냉매가 사용되고 있다. 근래에는 기후변화방지 등의 환경문제가 대두됨에 따라 친환경 냉매에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 친환경 냉매 중 특히 자연냉매인 CO2가 온수가열기, 자동차용 공조기용 등에 적용되고 있거나, 적용 시스템 개발이 진행되고 있다.

○ 이러한 CO2 적용 시스템은 주위온도가 낮은 때에는 프레온을 사용한 시스템보다 효율이 좋지만 주위온도가 올라가면 성능이 떨어지는 취약점을 갖는다. 냉매 물성에 있어서 CO2의 임계온도(critical temperature)는 31℃로 매우 낮기 때문에 CO2 적용 시스템은 흔히 임계온도보다 높은 주위온도에서 운전될 가능성이 많다. 이러한 초임계(super critical) 운전 시에는 응축기에서 냉매가 응축되지 않아 시스템의 성능 및 효율 측면에서 불리하다.

○ 따라서 저소비전력이 요구되는 CO2 냉동시스템은 응축기 내의 CO2 온도가 자체 임계온도보다 낮게 유지되도록 응축기를 충분히 냉각시키는 것이 필요하다. 이 발명은 보조 응축기, 냉각 어셈블리와 같은 보조 열교환기를 구성함으로써 주위온도가 높은 운전 조건에서도 CO2 냉동시스템의 성능?효율 저하를 방지할 수 있다.

○ 이 발명의 주요 기술은 응축기 냉각을 위한 ① 보조 응축기, 냉각 어셈블리, 보조 열교환기의 다양한 구성 회로, ② 이를 작동하기 위한 온도센서 및 제어 유닛 구성, ③ 응축기 냉각 제어 시의 온도한계(31℃와 25℃)의 설정 등을 들 수 있다. 이 기술을 활용하는 데에는 각 기술 항목에 대해 선행기술, 선행특허 조사를 걸쳐 사용범위와 설계변경 폭을 결정하는 것이 필요하다.

저자: Strathbrook Industrial Services Pty
자료유형: 특허정보