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문제 정의
- 본고에서는 최근 국제적으로 큰 관심을 끌고 있는 삼중효용 흡수식 냉동기에 대하여 기본원리, 사이클 구성방법, 그리고 개발을 위한 핵심기술들을 간단히 살펴보았다. 에너지 절약과 환경보전이라는 관점에서 삼중효용 흡수식 냉동기 에 관한 연구는 국내에서도 시급히 활성화되어야 할 분야로 생각되며 이에 관한 연구가 성공적으로 수행되어 삼중효용 흡수식 냉동기의 상용화가 이루어지면 에너지 절약과 경제적인 효과가 크리라고 생각된다.
- 삼중효용 흡수식냉동기 사이클을 구성하는 방법은 여러 가지를 생각할 수 있는데 여기에서는 삼중효용 홉수식 냉동기의 기본 원리와 현재까지 제안된 몇몇 사이클의 특성을 살펴보고 이어 삼중효용 흡수식 냉동기를 개발하기 위해 필요한 기술에 대하여 알아보고자 한다.
가설 설정
- 실제 흡수식 냉동기 제품에서는 연소와 같은 비가역과정이 존재하고, 열교환기의 크기에 제한이 있으며, 마찰 손실이 존재하므로 본 저자의 견해로는 이상적 사이클의 70% 정도가 실제 기기에서 도달할 수 있는 최대치로 생각된다. 만약 70%를 효율 개선의 한계치로 가정한다면 이중효용 홉수식 냉동기에서 얻을 수 있는 최대 COP는 1.45가 될 것이다.
- 이처럼 이중효용 홉수식 냉동기로서는 개선 가능한 COP에 한계가 있으므로 이 이상의 COP 개선을 위해서는 삼중효용 흡수식 냉동기의 도입이 필요하다. 삼중효용 흡수식 냉동기가 성공적으로 개발되어 이상적인 COP의 60% 정도의 성능을 나타낸다고 가정한다면 냉방 COP는 약 1.61 정도의 값을 가질 수 있고 70%라면 1.88까지 COP를 높일 수 있다.
- 흡수식 냉동기는 고온의 열원으로부터 에너지를 공급받아 작동되는 열구동 냉동기 이다. 흡수기와 응축기로부터 동일한 온도에서 열의 방출이 이루어지며 열교환 과정에서의 외부 열원과의 온도 차이가 무한히 작다는 가정을 하면 열구동 냉동기 사이클은 그림 1과 같이 표시된다. 이 사이클은 고온부(Th) 에서 열량 QH를 공급받아 저온(TD에서 Ql의 열량을 얻으며 중온(To)에서 열량 Qo(=Qc+Qa)를 방출한다.
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