단일 시스템 접착 증발기 공급업체로서 저는 이러한 필수 구성 요소에 사용되는 제어 시스템에 대해 자주 질문을 받습니다. 이 블로그 게시물에서는 단일 시스템 접착 증발기에 사용되는 다양한 제어 시스템에 대해 자세히 알아보고 해당 시스템의 기능과 중요성, 증발기의 전반적인 효율성과 성능에 어떻게 기여하는지 설명하겠습니다.
온도 조절 시스템
단일 시스템 접착 증발기의 주요 제어 시스템 중 하나는 온도 제어 시스템입니다. 증발기 및 냉동 시스템 전체가 제대로 작동하려면 올바른 온도를 유지하는 것이 중요합니다. 일반적으로 사용되는 온도 제어 시스템에는 여러 유형이 있습니다.
온도 조절기
온도 조절 장치는 온도 조절의 가장 기본적인 형태입니다. 증발기의 온도를 감지하고 그에 따라 냉동 시스템을 켜거나 끄는 방식으로 작동합니다. 간단한 기계식 온도 조절 장치는 가열되거나 냉각될 때 구부러지는 바이메탈 스트립으로 구성되어 스위치를 활성화하여 압축기를 제어합니다. 반면에 전자 온도 조절 장치는 센서를 사용하여 온도를 측정하고 제어 보드에 신호를 보내 압축기 작동을 조절합니다.
온도 조절 장치는 특정 온도 범위로 설정되어 있으며, 증발기 내부 온도가 설정 온도 이상으로 상승하면 압축기가 작동되어 증발기를 냉각시킵니다. 온도가 설정치 이하로 떨어지면 압축기가 꺼집니다. 이러한 온-오프 사이클링은 증발기 내부의 온도를 상대적으로 일정하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
비례 - 적분 - 미분(PID) 컨트롤러
PID 컨트롤러는 더욱 발전된 온도 제어 시스템입니다. 증발기의 온도를 지속적으로 모니터링하고 압축기 속도나 냉매 흐름을 조정하여 원하는 온도를 유지합니다. PID 컨트롤러는 비례, 적분, 미분이라는 세 가지 제어 매개변수를 사용합니다.
비례 제어는 설정 온도와 실제 온도 사이의 현재 오차를 기반으로 컨트롤러의 출력을 조정합니다. 적분 제어는 시간 경과에 따른 누적 오류를 고려하여 정상 상태 오류를 제거하는 데 도움을 줍니다. 미분 제어는 변화율을 기반으로 온도의 향후 동작을 예측하므로 컨트롤러가 시스템의 변화에 신속하게 대응할 수 있습니다.
PID 컨트롤러는 온도 조절 장치에 비해 더 정밀한 온도 제어를 제공하여 온도 변동을 줄이고 증발기의 전반적인 효율을 향상시킵니다. 이는 상업용 냉장고 및 냉동고와 같이 엄격한 온도 제어가 필요한 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다.
압력 제어 시스템
압력 제어 시스템은 단일 시스템 접착 증발기에서도 중요합니다. 증발기의 압력은 냉매의 온도 및 상태와 관련이 있습니다. 냉동 사이클의 올바른 작동을 위해서는 올바른 압력을 유지하는 것이 필수적입니다.
고압 및 저압 스위치
고압 및 저압 스위치는 냉동 시스템이 안전한 압력 한계를 벗어나 작동하지 않도록 보호하는 데 사용됩니다. 고압 스위치는 최대 압력 값으로 설정됩니다. 시스템의 압력이 이 값을 초과하면 스위치가 열리고 손상을 방지하기 위해 압축기가 차단됩니다.
반면 저압 스위치는 최소 압력 값으로 설정됩니다. 증발기의 압력이 이 값 아래로 떨어지면 냉매 누출이나 시스템 막힘과 같은 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다. 그러면 저압 스위치가 열리고 추가 손상을 방지하기 위해 압축기가 차단됩니다.
압력 조절기
압력 조절기는 증발기로 유입되는 냉매의 압력을 제어하는 데 사용됩니다. 증발기의 압력에 따라 냉매의 유량을 조정하여 작동합니다. 압력 조절기는 증발기 입구의 압력을 일정하게 유지하여 냉매가 올바른 속도로 증발하도록 보장합니다.
흐름 제어 시스템
흐름 제어 시스템은 단일 시스템 결합 증발기를 통해 냉매의 흐름을 조절하는 역할을 합니다. 효율적인 열 전달과 증발기의 전반적인 성능을 위해서는 적절한 냉매 흐름이 필수적입니다.
모세관
모세관은 소형 냉동 시스템에서 간단하고 일반적으로 사용되는 흐름 제어 장치입니다. 이는 냉매의 흐름을 제한하여 응축기와 증발기 사이에 압력 강하를 발생시키는 작은 직경의 튜브입니다. 모세관의 길이와 직경에 따라 냉매의 유량이 결정됩니다.
모세관은 저렴하고 신뢰할 수 있지만 유속이 고정되어 있습니다. 증발기의 부하가 상대적으로 일정한 응용 분야에 적합합니다.
팽창 밸브
팽창 밸브는 더욱 발전된 유량 제어 장치입니다. 증발기의 작동 조건에 따라 냉매의 유량을 조정할 수 있습니다. 팽창 밸브에는 감온식 팽창 밸브(TXV)와 전자 팽창 밸브(EEV)의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
감온식 팽창 밸브는 냉매로 채워진 감지 전구를 사용하여 증발기 출구의 온도를 감지합니다. 이 온도에 따라 밸브는 냉매의 흐름을 조절하여 증발기 출구의 과열도를 일정하게 유지합니다. 과열도는 냉매 증기의 실제 온도와 주어진 압력에서의 포화 온도 간의 차이입니다.
반면 전자식 팽창 밸브는 전자 센서와 제어 보드를 사용하여 냉매의 흐름을 조절합니다. TXV에 비해 더 정밀한 제어가 가능하며, 작동 조건 변화에 더 빠르게 대응할 수 있습니다. EEV는 일반적으로 더 크고 복잡한 냉동 시스템에 사용됩니다.
단일 시스템 접착 증발기에서 제어 시스템의 중요성
단일 시스템 접착 증발기의 제어 시스템은 효율적이고 안정적인 작동을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.
- 에너지 효율성: 정밀한 온도, 압력, 유량 제어 시스템으로 증발기의 작동을 최적화하여 에너지 소비를 줄입니다. 예를 들어, PID 온도 컨트롤러는 실제 부하를 기준으로 압축기 속도를 조정하여 필요하지 않을 때 압축기가 최대 용량으로 작동하는 것을 방지할 수 있습니다.
- 제품 품질: 식품 보관, 냉장 등의 용도에서는 제품의 품질과 안전성을 유지하기 위해 정확한 온도와 압력의 유지가 필수적입니다. 정확한 제어 시스템은 증발기가 필수 매개변수 내에서 작동하도록 보장하여 제품을 신선하고 안전하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
- 시스템 보호: 압력 스위치 및 기타 제어 장치는 과압 또는 저압 조건으로 인한 손상으로부터 냉동 시스템을 보호합니다. 또한 즉시 해결하지 않으면 시스템 오류로 이어질 수 있는 냉매 누출과 같은 문제를 감지하고 예방하는 데도 도움이 됩니다.
응용 프로그램 및 추가 자료
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참고자료
- ASHRAE 냉동 핸드북. 미국 난방, 냉동 및 공조 엔지니어 협회.
- Stoecker, WF 냉동 및 공조. 맥그로-힐.