상업용 히트펌프 온수기용 'R744 2단 압축기'
미쓰비시중공업㈜ / 코바야시 타카유키, 키마타 요시유키
에너지 보존 요구가 높아지면서 히트펌프 온수기 사용이 점점 확산되고 있다. 그러나 히트펌프 장치에는 주변 온도가 낮으면 난방능력(heating capacity)이 떨어진다는 단점이 있다. 이런 단점 때문에 히트펌프 장치가 추운 지역에서는 그다지 인기를 끌지 못하고 있다.
본 고에서는 상업용 CO2 히트펌프 온수기용 고효율 압축기 개발을 다루었다. 신형 압축기는 세계 최초로 2단 압축기 설계를 채택한 기기로, 압력차가 높고 작동
압력이 높은 CO2 냉매의 문제를 극복하기 위해 로터리 및 스크롤 방식 압축기를 조합하여 사용한다.
히트펌프 온수기 작동 조건에 가장 이상적인 압축 방식이다.
이 압축기를 사용하면 기존 온수기에 비해 난방능력과 효율을 크게 개선할 수 있다. 이로써 히트펌프 온수기를 추운 지역에도 보급할 수 있게 된 것이다.
스크롤과 로터리를 조합한 신형 압축기 개발
추운 지역(한랭지)에서 히트펌프 장치의 성능을 개선하기 위해 저자는 상업용 CO2 히트펌프 온수기용 신형 압축기를 개발했다. 이 신형 압축기는 2단 압축기 설계로, 스크롤과 로터리 방식을 조합하여 누수와 기계적 손실을 줄였다. 그 외에 사이사이에 기체를 주입하는 신형 압축기는 다양한 조건에서 높은 난방능력과 고효율을 자랑한다.
신형 압축기를 사용하는 상업용 히트펌프 온수기도 함께 개발했다. 히트펌프 장치의 문제 중 하나가 주변 온도가 낮을 때에는 난방능력이 떨어지는 것이었으나,
본 장치는 추운 지방에서도 난방능력이 충분하고, 절탄기 사이클과 고효율 2단 압축기를 사용하여 어떤 환경이라도 높은 COP를 보인다.
신형 2단 압축기의 구조
작용 유체로 CO2를 사용하면 GWP(지구온난화지수, Global Warming Potential)가 낮고 독성이 없고 인화성이 없다는 장점이 있어 현재 냉장고와 에어컨에 사용
하는 HFC 냉매를 대신하는 대체냉매 중 하나로 촉망받고 있다. 한편 CO2는 기존 냉매에 비해 작용 압력이 높고 압력차가 크기 때문에 압축기의 효율과 신뢰도는
떨어진다. 그러므로 설계 기초부터 올바른 CO2 압축기를 개발하는 게 무엇보다 중요하다.
중략
2014년 2월호 해외기술동향
상업용 히트펌프 온수기용 'R744 2단 압축기'
미쓰비시중공업㈜ / 코바야시 타카유키, 키마타 요시유키
에너지 보존 요구가 높아지면서 히트펌프 온수기 사용이 점점 확산되고 있다. 그러나 히트펌프 장치에는 주변 온도가 낮으면 난방능력(heating capacity)이 떨어진다는 단점이 있다. 이런 단점 때문에 히트펌프 장치가 추운 지역에서는 그다지 인기를 끌지 못하고 있다.
본 고에서는 상업용 CO2 히트펌프 온수기용 고효율 압축기 개발을 다루었다. 신형 압축기는 세계 최초로 2단 압축기 설계를 채택한 기기로, 압력차가 높고 작동
압력이 높은 CO2 냉매의 문제를 극복하기 위해 로터리 및 스크롤 방식 압축기를 조합하여 사용한다.
히트펌프 온수기 작동 조건에 가장 이상적인 압축 방식이다.
이 압축기를 사용하면 기존 온수기에 비해 난방능력과 효율을 크게 개선할 수 있다. 이로써 히트펌프 온수기를 추운 지역에도 보급할 수 있게 된 것이다.
스크롤과 로터리를 조합한 신형 압축기 개발
추운 지역(한랭지)에서 히트펌프 장치의 성능을 개선하기 위해 저자는 상업용 CO2 히트펌프 온수기용 신형 압축기를 개발했다. 이 신형 압축기는 2단 압축기 설계로, 스크롤과 로터리 방식을 조합하여 누수와 기계적 손실을 줄였다. 그 외에 사이사이에 기체를 주입하는 신형 압축기는 다양한 조건에서 높은 난방능력과 고효율을 자랑한다.
신형 압축기를 사용하는 상업용 히트펌프 온수기도 함께 개발했다. 히트펌프 장치의 문제 중 하나가 주변 온도가 낮을 때에는 난방능력이 떨어지는 것이었으나,
본 장치는 추운 지방에서도 난방능력이 충분하고, 절탄기 사이클과 고효율 2단 압축기를 사용하여 어떤 환경이라도 높은 COP를 보인다.
신형 2단 압축기의 구조
작용 유체로 CO2를 사용하면 GWP(지구온난화지수, Global Warming Potential)가 낮고 독성이 없고 인화성이 없다는 장점이 있어 현재 냉장고와 에어컨에 사용
하는 HFC 냉매를 대신하는 대체냉매 중 하나로 촉망받고 있다. 한편 CO2는 기존 냉매에 비해 작용 압력이 높고 압력차가 크기 때문에 압축기의 효율과 신뢰도는
떨어진다. 그러므로 설계 기초부터 올바른 CO2 압축기를 개발하는 게 무엇보다 중요하다.
중략
2014년 2월호 해외기술동향