냉각 시스템을 선택할 때, 에너지 효율성과 환경 친화성은 중요한 요소입니다. 그 중에서 흡수식 냉동기는 기계식 냉동기보다 전력 소비가 적고, 에너지 효율이 뛰어난 방식인데요.
하지만 흡수식 냉동기의 구조와 원리, 유형에 대해 잘 알지 못한다면 효율적인 관리와 운영이 어려울 수 있습니다.
이번 글에서는 흡수식 냉동기의 기본 개념부터 구조와 원리, COP(효율성) 계산 방법까지 쉽게 알아보겠습니다. 흡수식 냉동기 관리에 필요한 점검 사항도 함께 알려드릴게요!
흡수식 냉동기는 화학 반응과 열을 이용해 냉기를 만드는 장치를 의미합니다.
주로 병원, 대형 건물이나 폐열이 많이 발생하는 공장에서 효율적으로 사용하고 있습니다.
흡수식 냉동기는 증발기→흡수기→재생기→응축기 순으로 다음과 같이 작동합니다.
1) 증발기
응축기에서 나온 액체 냉매가 증발기로 들어오면 압력이 낮아지며 일부가 증발해 기체로 변합니다.
이 과정에서 냉각수의 열을 흡수해 냉각수를 차갑게 만듭니다. 냉각수는 냉방에 사용되고, 냉매는 증기가 되어 흡수기로 이동합니다.
2) 흡수기
증발기에서 온 냉매 증기는 흡수제(리튬브로마이드)에 흡수됩니다. 이 과정에서 발생하는 열은 냉각수로 식혀지며, 흡수제는 냉매를 포함한 상태로 펌프를 통해 재생기로 이동합니다.
3) 재생기
재생기에서 외부 열(폐열이나 증기)을 받아 흡수제에 섞인 냉매를 분리합니다. 냉매는 증기로 변해 응축기로 이동하고, 흡수제는 농축되어 다시 흡수기로 돌아갑니다.
이 과정을 통해 냉매와 흡수제가 분리되며, 흡수제는 재사용할 수 있는 상태가 됩니다.
4) 응축기
재생기에서 온 냉매 증기는 냉각수와 열을 교환하여 액체로 응축됩니다. 액체 상태로 변한 냉매는 다시 증발기로 순환하며 냉각 과정을 반복합니다.
냉매가 증발하며 주변 열을 흡수해 냉각되고, 발생한 증기는 흡수제가 흡수합니다. 흡수제에 녹아든 냉매는 열을 가해 분리하며, 냉매는 순환을 반복해 냉각을 지속합니다.
COP(Coefficient of Performance)는 냉동기나 열펌프의 열효율을 나타내는 지표로, 성능 계수라고도 합니다.
쉽게 말하여 사용된 에너지에 비해 얼마나 많은 냉각 효과를 내는지를 측정한 값이라고 할 수 있는데요. COP 값이 클수록 에너지 절약 성능이 높다는 의미입니다.
예를 들어 냉동기의 냉각 출력이 10kW이고, 이를 위해 5kW의 에너지를 사용했다면, 이 흡수식 냉동기의 COP는 2이라고 할 수 있습니다(2 = 10kW/5kW).
하지만 냉난방 능력과 소비 전력은 실내 온도와 외부 온도에 따라 크게 달라지기 때문에 항상 동일한 COP 값이 나오는 것은 아닙니다.
또한 흡수식 냉동기는 열 에너지를 소비 에너지로 계산하니, 주의하시기 바랍니다.
지금까지 흡수식 냉동기의 개요를 살펴보았습니다. 이번 글을 통해 흡수식 냉동기를 효율적으로 관리하고 사용하기 위해 필요한 정보를 얻으셨기를 바랍니다.
