댄포스가 6월9일 오후 3시 ‘RETHINK Live: 녹색 전환을 위한 쿨링솔루션’을 웨비나 형식으로 개최했다.
산업냉동 및 열교환기 사업을 담당하는 박지훈 Indirect영업팀 매니저가 진행을 맡았으며 유럽 중형 슈퍼마켓에서 에너지절감 효과를 높인 CO₂ Adaptive Liquid Management용 Danfoss CALM(CO₂ Adaptive Liquid Management)솔루션을 적용한 사례 연구결과를 발표했다.
박지훈 댄포스 매니저는 ‘중소형 슈퍼마켓의 CO₂ 이젝터시스템 성능’을 주제로 △CO₂ 냉매 특성 △멀티이젝터 기술인 HP(High Pressure) 펌핑기술, LE(Liquid Ejector), CALM(CO₂ Adaptive Liquid Management) △CASE STORY △측정·연간분석 등에 대해 소개했다.
CO₂ 압력제어 ‘노하우’CO₂의 냉매기호는 R744로 ODP가 0이며 GWP가 1인 친환경적 냉매이면서도 독성·가연성이 없다는 특징이 있다. 다만 R744는 다른 냉매와 비교할 때 포화온도대비 포화압력이 매우 높은 고압냉매라는 특징을 지녀 유의할 필요가 있다.
박지훈 댄포스 매니저는 “우리는 GWP가 높은 R404A나 R507A 등 프레온계열 냉매를 아직까지 사용 중이며 산업냉동분야는 대부분 과도기적으로 R448A과 R449A로 전환하는 실정”이라며 “CO₂는 앞으로 주목을 받을 수밖에 없는 냉매”라고 강조했다.
CO₂ 냉매 이용 시 고효율설계의 핵심은 일정압력을 유지하는 것이며 댄포스는 △Simple Booster System △Parallel Compression △Multi Ejector 등 3가지 솔루션을 제안한다.
Simple Booster System에서 가스쿨러의 압력은 쿨러 후단에 설치된 CCMT를 이용해 제어한다. 이후 냉매는 Receiver에 모이는데 또 다른 CCMT를 통해 압력을 낮추면 냉매가 가스와 액체로 분리돼 Receiver 가스쿨러의 압력보다는 낮으며 증발기의 압력보다는 높은 중압상태로 유지된다.
액체상태로 분리된 냉매는 팽창밸브·증발기를 거쳐 압축기로 재유입된다. Receiver에서 분리된 가스상태의 냉매는 증발기를 통과한 저압의 냉매와 혼합된 상태로 압축기로 유입되며 이러한 압력조절을 통해 압축기의 부하를 줄일 수 있다.
Parallel Compression 솔루션은 Simple Booster System에 중간압축기(IT)가 추가된 것으로 이 IT는 Receiver에서 분리된 중압의 가스냉매를 바로 압축한다. IT는 메인압축기(MT)에 흡입되는 냉매가스 유량을 줄여 압축기의 소비전력을 줄일 수 있다.
Ejector는 100년 이상 된 기술로 다양한 어플리케이션에서 사용된다. Ejector는 벤추리 효과를 이용한 것으로 형상학적 특징에 따라 저압의 유체는 고압의 유체가 흐르는 방향으로 유입돼 저압의 유체를 고압으로 만든다.
댄포스 Multi Ejector는 Ejector가 여러 개로 조합된 형태로 구성되며 각 Ejector는 전자밸브에 의해 작동되는 부하대응형으로 제작됐다.
Ejector의 고압측은 압축기 토출가스가 유입되며 저압측은 증발기를 통과한 저압의 가스냉매가 유입된다. 고압 토출가스의 유동방향으로 저압 흡입가스가 유입돼 중압형태로 변환되며 MT로 흡입되는 냉매량이 줄어 소비전력이 줄어든다. 또한 저압 가스냉매의 압력이 중압으로 상승되면서 에너지소비효율이 개선된다.
Multi ejector는 부하에 따라 전자밸브를 제어해 에너지절감에 매우 유용하며 압축기의 용량도 줄일 수 있어 초기 투자비용을 절약할 수 있다.
CALM솔루션, 소비전력 절감
CALM솔루션은 액분리기의 액레벨 스위치를 ‘AK-PC 782A’와 연동해 MSS(최소안전과열도)제어와 ALC(적응형 액냉매 제어)를 유기적으로 조절하며 에너지를 절감한다. 압축기 용량은 물론 에너지소비량을 줄일 수 있다. 슈퍼마켓 어플리케이션에서는 CALM솔루션의 ALC모드 운전비중이 약 30%로 측정됐다.
댄포스는 CALM솔루션을 독일에 위치한 슈퍼마켓에 1년간 적용했으며 해당 지역의 연평균 기온은 약 10℃였다.
박지훈 댄포스 매니저는 “Parallel Compression 솔루션과 Multi Ejector 적용 시 연평균 에너지절감률은 18.8%로 나타났다”라며 “유럽 중부의 온화한 기후에서 열회수기능이 있는 댄포스 Multi Ejector를 적용하면 상당한 에너지절감이 가능하다”고 말했다.
이어 “우리나라도 유럽 중부와 유사한 기후를 가지고 있어 적용했을 때 상당한 효과를 볼 수 있다”고 덧붙였다.
한편 6월23일 오후 3시에는 ‘산업용 냉동시스템의 효율성(Industrial refrigeration system efficiency)’을 주제로 박지훈 댄포스 Indirect영업팀 매니저가 에너지효율적인 산업용 냉동시스템을 구축하는 데 필요한 다양한 요인을 발표한다.
6월23일 웨비나 등록은 댄포스 홈페이지(https://www.danfoss.com/ko-kr/)를 통해 가능하다.
