[냉동공조] 터보냉동기란? 터보냉동기 주요 특징 (HVAC)

터보 냉동기란?
터보 냉동기의 주요 특징

 

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냉동기란?

냉동기는 밀폐된 용기 속의 온도를 그 주위의 온도보다 낮추는 장치이다.

 

냉동 기본 사이클

압축기 : 기체 냉매를 액체로 압축 (증발잠열을 이용하여 냉동효과)

응축기 : 압축기에서 온 기체와 액체가 섞인 냉매를 공냉식 or 수냉식으로 식혀 액체로 응축

팽창변 : 응축기에서 온 고온고압냉매를 교축작용에 의해 저온저압 냉매로 만듬

증발기 : 액체 냉매가 기체로 상이동을 하면서 증발잠열로 인해 냉동효과를 일으킴 (저압축)

 

 

 

 

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터보 냉동기란?

임펠러(Impeller)의 원심력을 이용하여 냉매를 압축함으로써 냉동효과를 얻는 냉동기이다.

 

 

터보 냉동기의 원리는?

원심식 냉매 압축기는 전면 슈라우드와 배면 슈라우드 사이에 설치된 여러개의 Blade가 달린 Impeller가 회전하면서 중앙부에 유입된 냉매 기체가 4면이 벽으로 이루어진 통로를 흐르고, 냉매 기체에 원심력을 부여하여 디퓨저, 볼류트 케이싱을 통과하는 동안 속도 에너지를 압력에너지로 변환시키는 원리이다.

 

 

터보냉동기 국내외 시장의 요구

- 고효율화 (에너지소비 절감 극대화)

- 부분부하 효율향상

- 제품의 대형화

- 대체냉매 적용

- 고신뢰성 및 사용자 편의

- 오존층보호 및 지구온난화 방지

 

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터보 냉동기의 장점

 

1. 진동이 적고, 맥동현상이 없다.

2. 마찰부분이 없으므로 보수가 용이하다.

3. 비교적 수명이 길다.

4. 냉동기중에서 성적계수가 가장 높다.

5. 설비가 간단하고, 면적이 적다.

6. 대용량이 적합

 

 

터보 냉동기의 단점

 

1. 연간 운전비가 비싼편이다.

2. 건물의 수변전 용량이 크다.

3. 소용량 제작에 한계가 있다.

 

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터보 압축기의 구조

 

출처: 캐리어 에어컨 홈페이지 / 인터버 터보 냉동기

 

임펠러 (Impeller)

회전하는 축으로부터 얻는 회전력을 이용하여 유입된 냉매의 압력 및 속도를 상승시켜 디퓨저 측으로 냉보내는 역할을 하며 압력을 상승시키는데 가장 중요한 부품으로, 유입된 냉매에 원심력을 작용시켜 압력 및 속도를 상승시켜 보내는 역할을 디퓨저로 하며 원심식 압축기의 핵심 설계, 제조 기술이 반영되는 부품

 

디퓨저 (Diffuser)

임펠러부터 유입되는 높은 속도의 냉매의 압력을 회복시키는 역할을 하며 일정하게 정렬된 상태로 볼류트로 냉매가 흘러들어갈 수 있게 유로를 형성해주는 부품으로 임펠러 출구 측과 밀접한 상관 관계를 가진다.

 

볼류트 (Volute)

압축된 냉매의 속도에너지를 최종적으로 압력에너지로 전환시키며 압축기를 빠져나가게 하는 부품으로 점차 단면이 증가되는 형상을 가진다.

 

종속기어 (Increasing Gear)

모터의 일정한 회전수를 설계하고자 하는 회전수로 증가시킬 수 있는 부품으로 2개의 기어를 조합한 구조.

 

입구 가이드 베인 (Inlet Guide Vane)

임펠러로 유입되는 냉매의 유량을 제어하여 부하 조절을 하며, 유입되는 냉매에 일정한 유로를 형성하게 하여 효율을 높이는 역할을 한다. 가이드 베인과 출구 유동 디퓨저를 동시에 조정하여 10~100%까지 용량 제어가 가능하다.