흡착식과흡착식냉방

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흡착식 냉동기는 흡착제와 냉매의 가역반응에서 수반되는 발열 및 흡열 현상을 이용한 것으로서 산업폐열 등을 가열원으로 사용하여 냉열을 발생시키는 냉동 열기관이다. 이 시스템은 그림과 같이 전열관을 내장하고 있는 흡착탑, 응축기, 및 증발기로 구성되는 밀폐계의 진공용기로 구성되어 있다.
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기본 사이클은 흡착과정과 재생과정으로 나누어지며, 이때의 탑 내의 온도, 압력 및 흡착량의 변화를 나타내는 평형흡착등적선을 다음 그림에 나타내었다.
흡착식 냉동기에 대한 연구는최근 들어 프레온가스의 규제 움직임과 더불어 활성화도 규제되고 있다. 원래 흡착식에 대한 연구는 전기 시설이 없고 일사량이 많은 열대지방인 아프리카 및 남아메리카 등지에서 태양열만을 이용하여 백신 및 상하기 쉬운 식료품을 보관하기 위한 냉장고로 개발되었으며, 현재 전기 또는 화석연료를 열원으로 하는 흡착식 냉동기는 연구가 일본 및 프랑스 등에서 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 관련 연구기관에서 태양열, 심야전력, 산업폐열을 활용하는 흡착식 냉동기와 열펌프에 대한 연국 진행되고 있다. 흡착은 고체-액체, 고체-기체 및 액체-액체 계변에 있어서 기체 혹은액체의 특정 성분이 농축되는 현상이고, 탈착은 그 반대현상이다. 흡착식 냉동기는 이러한 원리를 이용하여 중, 저온 열원을 투입함으로써 냉열을 얻고, 탈착과정 시에는 온열을 얻을 수 있는 시스템이며 흡착제 충진조, 응축기, 증발로 구성되어 있고 사용흡착제 및 냉매조합에 따라 일정한 주기를 갖는 사이클로 구성된다.
일반적인 흡착제와 열매의 조합으로서는 Zeolite +Water, Zeolite + Methanol, Zeolite + Ammonia, Active carbon + Active carbon +Ammonia 등이 있다.
열 교환기의 효율 및 준비 운전시간에서의 회수 효율향상, 작동온도범위 내에서 흡, 탈냉매장치를 크게 할 수 있는 흡착제의 개발 등에 따라 저온 열원에서 COP를 0.7~0.8정도까지 얻을 수 있다.
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토의및 결론
흡수식냉동기와 흡착식 냉동기에 대해서 알아보았는데 두가지의 큰차이점은 없으며 흡수식은 냉매가스가 용매에 용해하는 비율이 온도, 압력에 따라서 현저하게 다른 것을 이용한 것인반면 흡착식은 폐열을 가열원으로 이용하여 냉동기를 작동시키며 요즘은 전기나 화석연료를 사용하는 연구가 일본과 프랑스에서 활발히 연구 진행중이다. 석유에너지가 고갈되고있는 상황에서 많은 선진국들이 대체에너지를 개발하기 위해 막대한 투자를 하고 있는데 현재 우리 주위에서 버려지는 에너지를 재사용하여 효율을 더욱 높이는 것이 현실적으로도 가능하고 환경오염 및 에너지 절약차원에서 아주 유익한것 같다. 이러한 냉동기의 경우 폐열원을 사용하기 때문에 다른 기관에서 사용후에 배출하는 열량을 버리지않고 이러한 냉동기에 사용할수 있다는 점에서 매우 효과적이라고 생각하며 이번 프로젝트를 통하여 주위에 폐열을 사용하여 냉방을 할 수 있는 분야가 많이 있다는 것을 알 수 있었다.
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참고문헌
(1) http://222.113.35.36/%7Eair/gw/index.html 강원보건환경연구원
(2) http://reliability.ats.go.kr/analysis/equipView.asp?equip_id=622& 산자부 기술표준원 신뢰성정보센터
(3) http://www.shinhwan.co.kr/old_01-1.htm (주) 신환 엔터프라이즈
(4)‘2002 신기술동향조사 보고서- 고효율 흡수식 냉동기’, 특허청
http://www.carstart.co.kr/bemarket/board/board.php?mode=view&b_no=34188&bt_code=37&page=6
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