이도희"의 HVAC 이야기"입니다.         방명록    질문/답변    게시판
 


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PUMP DOWN


(1) Pump-down 원리

Pump down의 첫 째 목적은 시스템이 정지했을 때, 증발기에 액 냉매가 남아있지 못하게 하는 것입니다.  
액 냉매가 남아있는 상태에서 시스템이 재 기동을 하게 되면, 압축기가 액 냉매를 압축하기 때문에 압축기를 망가뜨립니다.
좀 크다 싶은 시스템에서는 운전 조건에 따라 이런 현상이 발생할 소지가 많습니다.

Pump down 원리는 간단합니다.

(1) 냉수 또는 냉방, 냉동창고 온도가 내려가서, 서모스타트가 시스템을 세우고 싶으면, 압축기를 곧바로 덜커덩 정지시키는 것이 아니라, 팽창변 직전에 있는 전자변을 먼저 닫아버리도록 interlock을 합니다.

(2) 전자변이 닫혀버리면 냉매가 팽창변을 통과하지 못하기 때문에, 증발기에 남아 있던 냉매는 압축기에 의하여 응축기/수액기 쪽으로 넘겨집니다.

(3) 증발기 압력은 점차 떨어집니다.

(4) 어느 정도 이하 압력으로 떨어지면, 저압스위치가 작동하여 압축기를 세웁니다.


시스템의 기동은 역순서입니다.

(1) 시스템이 작동을 안 하면, 냉수 (냉방, 냉동고내) 온도가 올라가고, 열렸던 서모서타트 접점이 닫쳐, 닫쳐있던 전자변을 열어줍니다.

(2) 전자변이 열리면 응축기에 갇혀있던 냉매가 팽창변을 통하여 증발기로 넘어가기 때문에 증발기 압력이 올라갑니다.

(3) 열려있던 저압스위치 회로가 닫쳐, 압축기를 다시 돌리게 됩니다.


(2) Pump-down 용량

냉동 사이클은 증발기에서 빨아드린 실내 열을 응축기를 통하여 대기 중으로 방출시키는 것입니다.

증발기 용량
실내 공기를 순환시키기 위해서는 송풍기가 돌아야 하는데, 이 송풍기도 전기 소모를 합니다.
그래서 냉방기가 해야 할 일의 량은,

실내 냉방 부하 + 실내 송풍기 KW = 증발기 용량
이 됩니다.  

응축기 용량
그런데, 열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르기 때문에, 낮은 실내온도를 높은 온도의 대기 중으로 방출하려면 펌프질을 해야 합니다.  그래서 열펌프라고 하는데, 이 역할은 압축기가 합니다.
압축기는 그냥 돌지 않기 때문에 전기로 돌려주어야 하는데, 전기소모는 또 다른 열원입니다.

따라서,
응축기용량 = 증발기 용량 + 압축기 Kw가 됩니다.

그런데, 응축기 용량을 결정함에 있어 반드시 고려해야 될 것은
pump-down 용량입니다.

응축기의 Pump_down 용량
시스템을 뜯어 수리를 할 때, 증발기에 있는 냉매를 전부 응축기에 몰아넣는 것을 pump-down이라고 하는데 극히 작은 용량의 냉방기는 (window unit 등) 몰라도 일반 냉방기는 pump-down이 가능하도록 제작하여야 합니다.

시스템 주입 냉매가 5kg이라면, 응축기는 액체 상태의 냉매 5kg을 수용할 수 있어야 합니다.

제조사는 응축기 용량이 pump-down 용량이 되는지 제품 개발 시 확인하고, 시판해야 합니다.

그렇지 못한 희한한 경우가 있어서 여기 소개합니다.

2001년 7월 6/7일 센추리 게시판에 올려졌던 실제 이야기입니다.

 

문제

 

 

 

저는 (주) 오뚜기 공무부에서 냉동기를 담당하고 있는 사람입니다. 저희 회사 생산 현장에 있는 10RT 에어컨이 안 된다고 하여 제가 직접 확인하여 본 결과 고압이 약 23KG, 저압이 약 2.5KG (실내기에서 저압 체크 시 약 6KG) 정도로 체크가 되어 모세관이 막혔다는 것을 짐작 하였습니다. 그래도 혹시 에어컨 설치 시 불 응축 가스가 혼입되어 고압이 상승했는지 모른다고 판단을 하여 가스를 다 뺀후 진공을 다시 잡고 돌려봤지만 마찬가지 결과였습니다. 그래서 센추리 서비스에 전화를 하여 A/S를 요청 하였습니다. A/S 기사는 기계 확인 후 가스 량을 어느 정도 정확히 맞춰 놓고 기계에는 별 이상이 없는것 같다며 가버렸습니다. 간지 몇 시간후 다시 고압상승으로 인하여 실내기의 전원이 나가버려 돌릴 수 가 없게 되었습니다. 다시 그 다음날 A/S 기사가 와서 확인해본 결과 모세관이 막혔다고 판정을 내렸습니다. 에어컨 설치는 2000년 6월 달에 했다고 하여 1년이 경과한 제품이고 센추리 직원이 아닌 제 3자가 만졌다고 하여 무상으로 서비스를 해줄 수 가 없다고 센추리 본사 서비스에서 연락을 해주었습니다. 모세관이 막혔다는 것은 분명히 설치를 잘못하여 생긴 일이라고 생각 합니다. 그리고 제 3자가 만졌다고 A/S가 안 된다는 것은 완전히 말이 안 되는 이야기 입니다. 냉동기 담당 직원이 냉동기를 고치기 위해 만지는 것은 당연한 것 아닙니까. 현재 저희 회사에서 센추리 중온용 에어컨 4대와 스크류 칠러 냉동기 120 HP 1대를 발주할 예정이지만 모두 취소할 계획입니다. 센추리는 고객 만족을 위해 더욱더 노력 하십시오.

 

 

 

 

 

 

 

필자 의견

 

 

 

 

제 생각엔 모세관이 막힌 것 때문이 아닌것 같아요.
막말로 모세관 부분을 완전히 막아 버리면, 시스템은 pump-down으로 들어가는데, 응축기가 정상이라면, 이 때 고압은 정상 압 보다 높아 질 수가 없지요. 확실히는 모르겠으나 내 짐작에는 응축기 쪽에 문제가 있는 것 같아요.

모세관 부분이 완전히 막혀 pump-down으로 들어가도 고압이 올라간다면, 이는 응축기 내부 용량이 작아 pump-down 해서 돌아올 냉매 량을 다 저장할 수 없기 때문입니다.

 

 

 

 

 

 

 

해결

 

 

 

 

 

 

대영냉열 서호진 사장님께 진심으로 감사드립니다. 인터넷에 글을 올린 후 오늘 아침 10:00 경 대영냉열에서 방문을 하여 저희회사 10RT 에어컨 고장부위를 정확히 판단하시고 완벽하게 수리를 하고 가셨습니다. 지금 생산 현장에서는 모든 종업원들이 시원하게 근무를 하고 있습니다. 고장원인은 모세관이 막혀 고압이 상승한 원인으로 판단하고 질소 가스와 용접기를 동원하여 모세관 막힌 부위를 완전히 조치해 주셨습니다.  작업을 하면서 전혀 힘든 표정을 안내시고 웃는 얼굴로 잘 고쳐 주셨습니다. 다시 한번 대영냉열 서호진 사장님께 진심으로 감사드리며 센추리 판매 서비스 실장님께도 감사드립니다. 좋은 하루 되십시오.

 

 

 

 

 

 

 

고쳤다니 다행입니다 -그런 뜻밖입니다

 

 

 

 

 

 

모세관을 뚫어 문제를 해결했다니 참 다행입니다.
그러나 센추리에 맞아 죽을 각오하고 한 마디만 더 씁니다.

제가 모세관이 막혔다고 고압이 올라갈리 없다고 단언한 것은 (먼저 번 게시문에서), 모세관이 있는 액 라인이 완전히 꽉 막혔더라도, 고압이 올라갈 수 없다는 것입니다.

냉방기를 수리할 때, 가스를 날려서는 안 됩니다. 오존층 파괴 문제 등 환경 문제로 미국서는 냉매 날리면 50,000불의 벌금을 물려요. 우리나라에 그런 벌금 제도가 없다하여 가스를 날려서는 안 되지요. 벌금 이전에 액 라인을 뜯어야 할 경우, 증발기에 있는 냉매를 전부 응축기에 몰아넣고, 난 후에 라인을 뜯어야 합니다. 조금 남은 냉매는 냉매 회수기로 회수해야 합니다. 비싼 냉매를 날리는 것은 최소화해야합니다. 그런데 응축기에 몰아넣을 때, 응축기의 용량이 작으면 몰아넣을 수가 없고 (들어갈 내부 공간이 모자라), 고압만 올라가는 겁니다.

응축기 설계제작 시 충분히 고려되어야 할 사항입니다.

Pump-down공간 확보는 냉매를 과냉 (Sub Cooling)시켜, 응축압력을 내리고 결과적으로 cop를 올리기도 합니다.   복잡한 냉동 시스템에서는 Receiver tank를 별도로 달기도 합니다.

1,2톤짜리도 아닌 10톤이나 되는 냉방기의 응축기가 pump-down을 못할 정도로 작으리라고는 제가 미처 생각을 못했어요. 정말 제품의 수준이 놀랍습니다.

저는 1983년부터 은퇴할 때까지 미국 제품만 취급을 했는데, 미국 제품에는 있을 수 없는 일이었거든요.

 

2001.  7.       처음 썼고,
2003. 5. 15   가필 했고,
2004.  1. 2.   맞춤법에 맞게 고쳐 썼습니다.
2011. 10        스마트폰에도 알맞게 고쳤습니다.