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콤팩트 수열원 히트펌프 칠러에 의한 배열회수

전문가 제언: ○ 배열 회수용 히트펌프 시스템은 콤팩트 구조를 이뤄야만 설치？운용하기 쉬우며, 지구온난화방지와 에너지 절감 및 운전비 절감에 기여할 수 있는 기기이어야만 높은 설치 효과를 발휘할 수 있다. 그런데 일반적인 히트펌프 칠러 시스템은 압축기, 증발기, 응축기, 팽창밸브 등의 많은 기기로 구성되어 있으며, 필요에 따라서 수액기, 분리기, 과열기 등이 추가되기도 한다. 이 때문에 시스템이 대형화되고 중량도 증가할 수밖에 없어서 설치공사도 복잡해지기 마련이다.
○ 히트펌프는 보일러라든가 전기히터와는 달리 다른 입력에너지가 직접 전환하여 사용되는 것이 아니라 미활용 되는 저온의 열(산업체 폐수, 배기, 지하수, 공기 등)을 고온으로 적극 이동시키는 측면의 에너지 활용 시스템이다. 따라서 히트펌프의 활용성만을 특성화할 경우 배열을 회수하지 못할 수도 있다. 또한 열교환기는 2종류의 유체 사이에 열을 주고받도록 하는 장치로서, 이의 설계에서 히트펌프의 기능만을 강조할 경우 배열회수의 능력이 떨어질 수도 있다.
○ 본고에서 소개하는 콤팩트 수열원 히트펌프 칠러는 판형 열교환기에 히트펌프를 조합시켜 제작된 것으로, 판형 열교환기의 콤팩트성과 히트펌프와의 조합에 따른 장점을 이용하였다. 즉, 판형 열교환기에 대한 새로운 개념을 시스템에 도입함으로써 냉매가스 배관 용접을 대폭 줄여 구조를 간결하게 하고, 경량화에 의한 운반과 설치가 쉽도록 제작되었다. 또한 인버터와 4방향밸브 제어를 생략하고 정속 운전이 되도록 하였으며, 설치라든가 유지보수 작업이 필요 없도록 철저한 콤팩트화를 추구하였다.
○ 우리나라에서도 히트펌프와 열교환기에 관한 연구가 각 대학과 국가 출연 연구기관을 중심으로 비교적 활발하게 연구되고 있으며, 연구 성과도 많이 발표되고 있다. 하지만 이들을 조합시켜 배열 회수 시스템을 개발하려는 연구 개발 성과는 아직 발표되어 있지 않다. 우리나라에서도 열교환기를 적극 활용한 콤팩트 구조의 히트펌프 배열회수 시스템에 대하여 관심을 가져야 한다.

저자: IWASAWA K.
자료유형: 니즈학술정보