수냉식 중앙 에어컨 시스템에서 냉각기는 응축기의 열을 외부로 방출합니다. 배출된 응축열은 냉각수에 의해 냉각탑으로 운반됩니다. 냉각탑에서 열이 방출된 후 수온은 37°C에서 32°C로 감소한 후 냉각기의 응축기로 돌아갑니다. 이 사이클이 반복되고 냉각수 시스템이 순환하여 열을 방출합니다.
우리나라에서는 일반적으로 냉각탑의 표준 작동 조건에 따라 냉각수 온도를 설정합니다. 냉각기 출구 수온은 37°C로 냉각탑에 유입되고, 냉각탑을 통해 32°C까지 냉각된 후 냉각기 입구 수온으로 되돌아갑니다.
이렇게 설정한 이유는 칠러의 운전 효율과 냉각탑의 효과적인 방열을 고려하면서 칠러 콘덴서와 냉각탑 양단의 냉각수의 열교환 요건에 따른 것입니다.
1. 응축기측 열교환
칠러의 응축기에서는 고온, 고압의 냉매 증기가 응축되어 액체로 되고, 방출된 응축열은 열교환관을 통해 냉각수로 교환됩니다.
응축기의 응축열이 냉각수로 원활하게 전달되기 위해서는 응축기 내 냉매의 응축온도가 냉각수 온도보다 높아야 합니다.
일반적으로 냉동기가 정상적으로 작동할 때 응축온도는 약 40°C 정도입니다. 이때 냉각수 입구 온도는 32°C, 열 교환 후 출구 온도는 37°C로 응축 열 방출 과정이 원활하게 진행됩니다.
2. 냉각탑측 열교환
냉각탑 냉각수의 냉각 및 방열은 접촉 방열과 증발 방열로 구분됩니다.
접촉식 방열은 냉각수 온도와 실외 공기 온도(건구 온도)의 온도 차이를 기반으로 현열을 주변 공기로 전달합니다.
증발열소산은 냉각수 온도와 외기 습구 온도의 온도차를 바탕으로 잠열을 대기로 전달하는 방식입니다.
우리나라 여름 에어컨의 실외 설계 변수에 따르면 실외 공기의 최대 건구 온도는 약 35°C이고 최대 습구 온도는 약 28°C입니다.
따라서 냉각탑 입구 수온을 37°C로 설정하면 대부분의 경우 냉각탑 입구 수온이 실외 공기의 건구 온도보다 높은 것을 보장할 수 있습니다. 이때 접촉 방열과 증발 방열이 모두 있으므로 냉각탑에서 효율적으로 열을 방출할 수 있습니다.
냉각탑 출구 수온을 32°C로 설정하는 것은 한편으로는 냉각수의 온도 차이 5°C에 따라 냉각수 유량을 보장하기 위한 냉각기의 요구 사항이며, 다른 한편으로는 냉각탑의 요구 사항입니다. , 이는 실외 공기의 습구 온도보다 높으며 이는 증발 열 방출로 보장될 수 있습니다.
3. 냉각수 온도가 너무 높다
냉각수 온도가 너무 높으면 냉각탑 방열에는 유리하지만 칠러의 작동 및 열교환 효율에는 좋지 않습니다.
냉각수 온도가 너무 높으면 칠러의 응축온도와 압력이 높아지고, 압축비가 커지게 되어 압축기의 부담이 커지고 소비전력이 늘어나 칠러의 냉각효율이 떨어지게 된다. 심한 경우에는 고압 보호 및 종료가 발생합니다.
원심식 냉각기의 경우 속도 압축에 속합니다. 응축 압력이 증가하고 압력 비율이 증가하면 서지 보호 메커니즘이 작동될 수 있습니다.
냉각수 온도가 너무 높으면 고온 작업 환경으로 인해 장비 및 파이프라인의 스케일링이 가속화됩니다. 구리 튜브로 만들어진 열 교환기의 경우 스케일링으로 인해 효과적인 열 교환이 방해되고 시스템의 냉각 효율이 더욱 감소됩니다.
4. 냉각수 온도가 너무 낮습니다.
냉각수 온도가 감소하면 그에 따라 응축 온도와 압력도 감소하며 일반적으로 냉각기의 냉각 효율이 향상됩니다. 그러나 냉각수 온도가 너무 낮으면 장치의 안전하고 안정적인 작동에 영향을 미칩니다.
냉각수 온도가 너무 낮으면 응축 압력이 떨어지고 증발기 사이의 압력 차이가 감소하여 냉매 흐름이 부족해 장치의 저압 보호가 작동되고 시스템의 정상적인 작동에 영향을 줄 수 있습니다.
모터를 냉각하기 위해 냉매를 사용하는 장치의 경우 응축기와 증발기 사이의 압력 차이가 감소하여 냉각 효과도 감소하고 모터 과열 위험이 증가하여 모터 보호 메커니즘이 시작됩니다.
압축기의 윤활유 시스템의 경우 응축 압력이 감소하면 오일 압력 차이도 감소하여 윤활유의 효과적인 순환 및 분배를 방해하고 장치의 오일 부족 경보를 트리거하여 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. 시스템.
