터보냉동기의 구성 및 냉동사이클
1. 터보냉동기의 구성 요소
터보냉동기는 원심식(터보) 압축기를 이용하는 냉동기로, 대형 건물, 산업 시설, 발전소 등에 사용됩니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
- 증발기 (Evaporator)
- 냉매가 증발하면서 열을 흡수하는 장치
- 냉각수 또는 공기를 이용해 냉매와 열 교환
- 압축기 (Compressor, 원심식)
- 냉매 기체를 고온·고압으로 압축하는 장치
- 원심력(터보 방식)을 이용하여 압축
- 응축기 (Condenser)
- 압축된 고온·고압의 냉매가 응축되어 열을 방출하는 장치
- 공랭식(공기를 사용) 또는 수랭식(냉각수를 사용)
- 팽창밸브 (Expansion Valve)
- 냉매의 압력을 낮춰 저온·저압 상태로 만드는 장치
- 보통 전자식 팽창밸브(EEV)나 열팽창밸브(TXV) 사용
2. 터보냉동기의 냉동사이클 (Vapor Compression Cycle)
터보냉동기는 일반적인 증기 압축 냉동 사이클을 따릅니다.
1️⃣ 증발기 (Evaporator)
- 저온·저압의 냉매가 증발하면서 열을 흡수 (냉각수나 공기를 냉각)
- 냉매는 기체 상태로 변환
2️⃣ 압축기 (Compressor, 원심식)
- 냉매 기체를 원심력을 이용하여 고온·고압의 상태로 압축
- 압축 과정에서 온도가 상승
3️⃣ 응축기 (Condenser)
- 냉매가 응축되며 열을 방출하여 액체 상태로 변환
- 냉각수(수랭식) 또는 공기(공랭식)를 사용하여 열 방출
4️⃣ 팽창밸브 (Expansion Valve)
- 냉매의 압력을 낮춰 저온·저압 상태로 변환
- 증발기로 다시 순환하여 냉동사이클 반복
3. 터보냉동기의 특징
✅ 고효율: 원심 압축 방식으로 대량의 냉매를 처리 가능
✅ 대형 시설 적합: 대형 건물, 산업시설, 데이터센터 등에 주로 사용
✅ 소음 및 진동이 적음: 왕복식 압축기 대비 부드러운 운전 가능
✅ 운전 비용 절감: 고효율 운전으로 전력 소비 절감