흡수식 냉온수기 특징 및 원리

흡수식 냉온수기 특징 및 원리

 

안녕하세요. 아이꾸준입니다.

 

이번 포스팅에서는 흡수식 냉온수기 원리를 알아보겠습니다.

출처: https://blog.63realty.co.kr/136

 

흡수식 냉온수기 특징

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흡수식 냉온수기는 최근 냉난방용 설비로 많이 이용되고 있는 설비입니다.

 

일반 냉난방기와 다르게 물을 냉매로 사용하며, 주로 대형 건물의 냉난방용으로 많이 사용합니다.

 

1. 압축기가 없어 소요동력이 작아 에너지효율이 좋다 (전기사용량이 작아 사용자도 비용을 적게 낸다)

2. 냉매로 물을 사용한다 (환경친화적)

3. 고장 및 소음이 적다 

4. 진공상태가 필요하다

5. 냉난방이 1대의 기계로 가능하다

6. 전기가 아닌 주로 천연가스를 연소하여 나온 에너지를 동력원으로 사용한다.

7. 흡수제인 브롬화리튬은 금속을 부식시키는 성질이 있기에 부식방지제가 필요하다.

 

 

흡수식 냉온수기와 일반 에어컨과의 가장 큰 차이점은 흡수과정이 있는 대신, 압축과정이 없다는 겁니다.

냉매를 압축하는 과정에서 가장 많은 에너지가 들어갑니다. 근데 흡수식 냉온수기에는 압축과정이 없기에 에너지가 그렇게 많이 소요되지 않습니다. 압축기 역할을 흡수식 냉온수기에서는 흡수제가 대신하는 겁니다.

 

 

 

흡수식 냉온수기 원리

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흡수식 냉온수기는 크게 4단계 싸이클로 돌아갑니다.

 

냉방 기준으로 설명드리겠습니다.

 

 

 

1. 흡수식 냉온수기 - 증발

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위 사진에서 Indoor Unit이라고 되어 있는 것이 각 집마다 설치된 에어컨이라고 보시면 됩니다. 에어컨을 통해 냉수(초록색)의 냉기를 전달하고 냉수는 12℃로 데워집니다.

 

그러면 그 데워진 냉수를 식히기 위해 냉매인 물(하늘색)이  증발하게 됩니다. 흡수식 냉난방기 싸이클은 진공상태(절대압 약 6mmhg)이기 때문에 5℃에도 물은 쉽게 증발하게 됩니다. 압력이 낮아질수록 끓는점이 낮아지는 겁니다.

 

그렇게 증발된 물은 흡수 과정으로 이동합니다.

 

 

2. 흡수식 냉온수기 - 흡수

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흡수과정에서는 냉매인 물이 $LiBr$(리튬브로마이드, 브롬화리튬)에 흡수됩니다. 브롬화리튬은 물을 매우 잘 흡수합니다.

 

여기서 브롬화리튬이라는 흡수제를 이용하는 이유는 수증기를 흡수하여 압력을 진공상태로 유지하기 위함입니다. 브롬화리튬을 사용하지 않고도 액화를 시킬 수 있지만, 그러면 다른 에너지가 추가적으로 필요하게 됩니다. 브롬화리튬을 사용하면 에너지효율을 높일 수 있게 되는 것입니다.

 

여기서 냉각수(파란색)가 있는 이유는 수증기가 브롬화리튬에 흡수되는 과정에서 열이 발생하는 데 이를 식혀주기 위함입니다. 이때 냉각수 온도는 약 37℃ 정도 됩니다.

 

물과 브롬화리튬이 혼합된 용액(노란색)은 펌프를 이용해 재생과정으로 이동하게 됩니다.

 

 

3. 흡수식 냉온수기 - 재생

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물과 브롬화리튬이 혼합된 용액(노란색)은 펌프를 통해 재생과정으로 이동합니다. 재생과정에서는 가스버너를 이용해 물, 브롬화리튬 혼합용액을 가열합니다.

 

그러면 온도가 높아진 용액에 있는 수증기는 증발하게 됩니다. 이때 증발한 수증기는 응축과정으로 넘어가게 되고, 증발되지 않은 브롬화리튬은 흡수과정으로 이동하여 재활용됩니다.

 

 

4. 흡수식 냉온수기 - 응축

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응축과정으로 넘어온 냉매(물)는 냉각수를 통해 온도가 떨어지면서 다시 차가운 물로 응축됩니다. 그렇게 응축된 물은 진공상태인 증발과정으로 이동하여 차가운 수증기가 되고 다시 증발과정부터 싸이클이 돌게 됩니다.

 

외부의 냉각탑을 통해 식혀진 냉각수는 약 32℃ 정도 됩니다.

 

이렇게 흡수식 냉난방기 특징 및 원리를 알아보았습니다.

저도 흡수식 냉난방기가 설치된 주거시설에 거주하고 있는데, 생각보다 전기세가 덜 나옵니다. 근데 시원한건 에어컨과 똑같습니다.

 

아파트에도 이런 흡수식 냉난방기가 적용된다면 에너지절약 측면에서 아주 효과적일 것으로 생각합니다.

 

감사합니다.