히트펌프 기초 - 2

히트펌프를 만들려면 무엇이 필요하지? 

 

히트펌프의 필수 구성요소를 이해해야 한다.

히트펌프는 기본적으로 4가지 요소로 구성이 된다. 

압축기, 응축기, 팽창변, 증발기이다. 

앞서 설명한 것 처럼, 

냉매의 응축과 증발이 일어나는 열교환기가

응축기와 증발기이다.

압축기는 냉매를 압축해서 고온 고압으로 만들어 주는 역할을 하고

팽창변은 냉매를 팽창해서 저온 저압으로 만들어 주는 역할을 한다.

냉매 사이클에서 냉매는

압축기에서 고온 고압의 기체 상태이고

응축기에서 외부로 발열을 하여 액체 상태로 변하며

팽창변에서 저온 저압의 액체 생태로 되며

증발기에서 외부에서 흡열을 하여 기체 상태로 변한다.

압축기(Compressor)에서 고온고압으로 압축된 냉매에 압축기 오일이 섞여 있을 수 있다. 이 오일이 응축기에 들어가게 되면 유막을 형성하게 되고 열전달이 떨어지게 된다. 따라서 압축기 후단에 오일분리기(Oil Seperator)를 설치한다.

• 오일분리기(Oil seperator) - 압축기 토출에 설치되어, 압축기 오일을 회수하여 압축기로 재공급해 주는 장치

오일분리기를 지난 냉매는 응축기(Condenser)에서 외부로 열을 방출하고 응축이 된다. 팽창변에 들어가기 전에 냉매의 상태는 액상이어야 하기 때문에, 수액기를 거치게 된다.

• 수액기(Reservior) - 액 상태의 냉매만 밖으로 배출하는 장치. 히트펌프(혹은 에어컨)가 가동을 멈추면 냉매가 수액기에 몰려 보관된다.

수액기를 지난 냉매는 액상이다. 그런데 만약 냉매에 수분이 포함이 되어있다면, 팽창변에서 온도가 급하강할때 수분이 얼어버려 냉매관을 막게되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 혹시나 있을 수분이나 이물질을 제거할 수 있는 필터드라이어(filter dryer)를 거치게 된다.  

• 필터드라이어(filter dryer) - 냉매에 포함된 수분이나 이물질을 걸러주는 장치.

필터드라이어를 지나간 냉매의 상태는 사이드글라스(sight glass)를 통해 기상인지 액상인지 육안으로 확인이 가능하다. 사이드글라스에서 냉매가 액상으로 지나고 있어야 정상이다. 사이드글라스를 지난 냉매는 팽창변(expansion valve)을 지나게 되면서 등엔트로피 과정으로 팽창하게 된다. 팽창변을 지난 냉매는 증발기(evaporator)에서 외부 열을 흡수하여 증발하게 된다. 압축기에는 기체 상태의 냉매가 들어가야 하므로, 압축기 전단에 어큐뮬레이터(accumulator)를 설치한다. 

• 어큐뮬레이터(accumulator) - 압축기로 액상의 냉매가 들어가는 것을 방지하는 장치.

기타 부속품으로 

• 솔레노이드밸브(Solenoid valve) - 전기적인 동작에 의해 밸브를 차단하여, 냉매흐름과 냉매량을 제어하는 전자밸브. 
• SCI(Subcooled Interchanger) 열교환기 - 팽창밸브 유입되는 냉매의 과냉각을 확보하기 위해 설치한 열교환기. 
• 증발압력조절밸브(EPR: Evaporation Pressure Regulating Valve) - 증발압력(온도)이 어느 특정압력(온도) 즉 희망하는 압력(온도) 아래로 떨어지는 것을 방지하기 위해 설치하는 밸브.
• CPR(Crankcase Pressure Regulator)

히트펌프 기초 - 1 보러가기

2014. 01. 22 작성

2015. 11. 16 컴포넌트 추가