공조냉동기계기사 열펌프 및 축열장치 — 빙축열·축열수조·흡수식

빙축열 시스템은 얼음을 만드는 방식에 따라 정적형과 동적형으로 나뉜다. 정적형은 관외착빙형처럼 관 표면에 얼음을 붙여 저장하고, 동적형은 리키드아이스나 과냉각아이스처럼 얼음이 흐르거나 섞인 상태로 다룬다. 빙박리형은 얼음을 떼어 회수하는 방식으로 동적형 또는 별도 분류에 속하므로, 정적형과 묶으면 분류가 어긋난다.

빙축열은 심야전력을 써서 비용을 줄이고 설비를 가볍게 할 수 있지만, 제빙할 때는 증발온도가 낮아진다. 증발온도가 낮아지면 압축비가 커져 같은 냉동능력을 내는 데 드는 소비동력은 오히려 늘어난다. 그래서 빙축열의 이점을 운전비와 설비 측면에서 찾아야 한다.

개방식 축열수조는 물이 대기와 맞닿아 있다. 그래서 냉수 온도가 냉동기 출구보다 조금 높아지고, 2차측의 온도차는 오히려 작아진다. 온도차를 크게 할 수 있다고 하면 개방식의 성질과 반대다. 대신 값싼 심야전력을 쓰고, 열회수 피크와 난방부하 피크가 어긋날 때 조정하며, 심야 부하에 열원을 돌리지 않고 펌프만으로 대응할 수 있다.

흡수식 냉동기는 기계적 압축기 대신 흡수기와 재생기를 쓴다. 재생기는 흡수액을 가열해 냉매를 떼어내는 장치이므로 증기, 버너, 온수 같은 고온 열원이 필요하고 냉수는 열원이 될 수 없다. 가동 부품이 펌프뿐이라 진동과 소음이 적고 전력 소비가 적으며, 열원 공급량을 조절해 무단계로 용량을 제어한다. 다만 압축식보다 저온 냉동이 어렵고, 스스로 열을 저장하는 기능은 없어 축열에는 별도 설비가 필요하다. 폐열을 동력원으로 쓸 수 있어 폐열 회수에 적합하다.

증기분사식 냉동기는 진공에서 물을 증발시켜 그 잠열로 냉각한다. 0℃ 전후의 공조용에 알맞고, -10℃ 같은 저온에서는 효율이 떨어져 적합하지 않다.

열펌프를 가열운전으로 시운전할 때 압축기 토출가스 온도가 지나치게 높아지는 원인은 압축비가 커지거나 냉각이 나빠지는 쪽에서 찾는다. 냉매가 분해되거나 팽창밸브가 과도하게 교축되거나 증발기에 착상이 생기면 토출온도가 올라간다. 반대로 가열측 순환 온수 유량이 설계보다 많으면 열교환이 잘 되어 정상 작동에 가까우므로 원인이 되지 않는다.