냉동기 기술자는 아니지만 들어서 알고 있는 대로 설명 해 봅니다.
COP의 의미는 알고 있는듯 한데
전기성능계수라고 하지요. 전기는 1kw를 사용하면 1000w(=860kcal)의 열량을
발생시키거나, 1000w의 열량을 빼앗아가게 됩니다.
그때의 COP가 1인데(1kw = 1000w =860kcal) 냉동기, 에어컨, 히트펌프식 난방기등은
그 COP 가 2.0 - 4.5 까지 날수 있습니다.
그 비밀은 열 교환기에 있습니다.
물론 주 동작은 콤푸레셔에서 하지만 열교환기를 통하여 대기의 기온을 활용하여
냉매를 식히게되므로 콤프레셔의 동작에의한 기본효율(COP=1)에 공기가 하는일이
더해져서 COP가 2도되고 3.5도 됩니다. 만약에 공기보다 더 차가운 물질(예를들어 지하수등)을 열교환 물질로 이용한다면 COP가 4 - 4.5까지도 올라가게됩니다.
실내온도 5도 실외온도 10도라고 할때 냉동기의 기본 원리는
-5도의 온도를 가진 냉매가 실내의 열교환기에서 냉기를 실내에 주고 상대적으로 온도가 높은 실내에서 열기를 10도만큼 흡수하여 5도가됐다면 콤프레셔는 단열압축을 통하여
냉매의 온도를 40도정도로 올려줍니다. 이것이 실외의 열교환기를 통과하면서 대기의 기온에 의해 15도정도로 낮아집니다. 이 15도의 냉매는 팽창밸브를 통과하면서 단열팽창을
하게 되는데 이때 온도가 다시 -5도로 낮아집니다.
콤푸레샤의 역할은 단열압축을 통하여 온도를 대기 온도보다 훨씬 높게 올려주고
실외 열교환기는 열교환 물질(공기, 물)의 온도차를 활용하여 냉매를 식힌다음
팽창밸브는 단열 팽창을 통하여 온도를 낮추는 작용을 하고
실내 열교환기는 이 온도를 이용하여 실내에서 온도를 교환해주는
유기적인 일을 통해 지속적으로 차가운 바람을 공급하는데
이때 실외 열교환물질의 온도와 콤프레샤에 의한 온도차이가 크면 클수로
COP는 올라간다고 볼 수 있습니다.
그러나 무조건 차이가난다고 다 되는 것은 아니고 여기에따른 열교환기의 능력과
팽창 밸브의 능력등과의 밸런스가 맞아야 제대로 효율이 나오리라 봅니다.
이야기가 두서가 없지만 두어번 읽어보면 필요한 내용 이해되리라 봅니다.
1. 냉동기의 성적계수(Coefficient Of Performance, COP)는 냉동기의 열효율이 좋고 나쁨을 판정하는
척도입니다.
어떤 조건 하에서 공급하는 일(W)에 대하여 냉동하여 얻을 수 있는 냉동효과 Q1의 비율로 나타냅니다.
(Q2: 고온열원에의 배출열, T1: 증발기에서 냉매증발온도, T2: 응축기에 있어서 냉매응축온도)
Q1 Q1 T1
COP = ------ = --------- = --------
W Q2 - Q1 T2- T1
(1)증발기와 응축기의 온도차가 작을수록 COP는 커진다.
(2)일정한 온도차인 경우는 전체의 온도Level이 높을수록 COP는 커진다.
2. 냉동기의 COP는 1보다 작을수 없다. 크거나 같다. 같을 경우는 이론상 이구요. 실무에서는 무조건 큽니다.
압축일에 대한 흡열량의 비는 1보다 작을수 없기때문이죠.
3. 당연히 흡수식의 성능계수가 좋아서 효율이 좋지만... 비용절감때문에 터보냉동기만 가동하는것 같습니다.
흡수식은 아시겠지만 가스를 때면서 돌리는 경우이기 때문에 전기세와 가스비가 많이 들어갑니다.
비용이 많이 들죠. 이번 답변은 제 생각입니다. ^^