KR100229954B1 - 배관내 혼합방식을 이용한 흡수식 냉동기 및냉난방기용성능시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관내 혼합 방식을 이용한 흡수식 냉동기 및 냉난방기용 성능 시험 설비에 관한 것으로 고객에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여 냉각탑의 냉각수가 냉각수 헤더 및 냉각수 펌프 그리고 냉각수 유량 조절 밸브를 경유하여 흡수식 냉동기(또는 냉난방기)에 공급되고 냉각수 펌프에서 토출되는 냉각수의 일부가 냉수 헤더로 유입되어 냉수와 혼합되며 냉수 펌프와 냉수 유량 조절 밸브를 경유하여 흡수식 냉동기 또는 냉난방기에 냉수를 공급됨과 동시에 냉각수 온도 조절 밸브에서 냉각수의 온도를 조절하고 냉수 온도 조절 밸브에서 냉수의 온도를 조절하도록 한 것으로 흡수식 냉동기의 냉동 용량에 따른 냉방 부하를 인위적으로 만들어서 하나의 성능 시험 설비로 여러가지의 냉동 용량의 흡수식 냉동기 및 냉난방기의 성능을 시험할 수 있도록 하였으며 시험시, 냉동 부하의 변도에 신속히 대응할 수 있으므로 펌프 동력 및 연료비를 절감할 수 있는 에너지 절약형이고 여러가지 열원을 사용하는 흡수식 냉동기 및 냉난방기의 성능 시험이 가능하며 냉수 및 냉각수의 입구 또는 출구의 온도 및 유량을 조절하기가 용이함과 동시에 저장 탱크를 사용하지 않고 배관에서 직접 혼합하므로 장치의 크기가 작은 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기 및 냉난방기의 성능 시험 장치.

Description

배관내 혼합(Mixing Pipe type)방식을 이용한 흡수식 냉동기 및 냉난방기용 성능 시험 장치

제1도는 본 발명의 흐름 구성도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

(1) : 냉각수 펌프 (2) : 흡수식 냉동기

(3) : 냉각수 유량조절밸브 (4) : 냉수 펌프

(5) : 냉수 유량조절밸브 (6) : 냉수 온도 조절 밸브

(7) : 냉각탑 (8)(8') : 냉수 헤더

(9)(9') :냉각수 헤더 (10) : 열공급원

(11)(11') :냉각수 온도 조절 밸브

본 발명은 배관내 혼합(Mixing Pipe type)방식을 이용한 흡수식 냉동기 및 냉난방기용 성능 시험 장치에 관한 것으로 이를 더욱 구체적으로 설명하면, 가스, 스팀 도는 증온수를 가열원으로 하는 흡수식 냉동기 및 냉난방기의 성능 시험 장치에 관한 것이다.

일반적으로 흡수식 냉동기의 냉동 용량에 따른 냉방부하를 인위적으로 만들어서 하나의 성능 시험 설비로 여러가지 냉동용량의 흡수식 냉동기의 성능을 시험할 수 있는 방식은 배관내의 혼합방식과 탱크내 혼합 방식이 있다.

종래에는 흡수식 냉동기 및 냉난방기를 제작한 후 납품하기 전에 주문자 측의 요구 또는 공급자의 품질 보증의 필요에 의한 흡수식 냉동기의 냉동 용량 또는 냉동 및 난방 용량과 냉동 부하, 냉수 입·출구 온도 및 유량등의 제반 시항을 사전에 시험하는 성능 시험시 냉동 부하의 변동에 신속하게 대응하지 못하며 저장 탱크를 사용해야 하므로 설치 면적 및 설비비가 증가되고 냉각수 입·출구 온도 및 유량의 조절이 어려운 점이 있는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해소하여 제작된 흡수식 냉동기의 냉동용량(또는 냉동 및 난방 용량), 냉동 부하, 냉수 입·출구 온도, 냉각수 입·출구 온도 및 유량 등의 측정시간을 단축시켜 펌프 동력 감소 및 연료 감소로 인한 에너지 절약 효과는 물론 납품전에 성능 보증을 신속히 함으로써 고객에 대한 신뢰성을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명은 흡수식 냉동기 또는 냉난방기의 냉방 성능 시험 및 난방 성능 시험 장치에 있어서, 냉각탑의 냉각수 헤더 및 냉각수 펌프 그리고 냉각수 유량조절밸브를 경유하여 흡수식 냉동기(또는 냉난방기)에 공급되고 냉각수 펌프에서 토출되는 냉각수의 일부가 냉수 헤더로 유입되어 냉수와 배관내에서 혼합되며 냉수펌프와 냉수 유량조절밸브를 경유하여 흡수식 냉동기 또는 냉난방기에 냉수를 공급됨과 동시에 냉각수 온도 조절 밸브에서 냉각수의 온도를 조절하고 냉수 온도 조절 밸브에서 냉수의 온도를 조절하도록 하는 배관내 혼합방식을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 흐름 구성도를 도시한 것으로 냉방 성능 시험과 난방 성능 시험으로 나눌 수 있으며 흡수식 냉동기 또는 냉난방기의 냉방성능 시험 및 난방 성능 시험 방법은 다음과 같다.

[흡수식 냉동기 또는 냉난방기의 냉방 성능 시험]

먼저 냉각수 펌프(1)를 해당 흡수식 냉동기(2)의 표준 사양에 맞는 유량이 되도록 가동하고, 냉각수 유량조절밸브(3)를 조절하여 냉각수의 유량을 표준 사양에 맞춘다. 그리고 냉수펌프(4)를 해당 냉동기(2)의 표준 사양에 맞는 유량이 되도록 가동하고, 냉수 유량조절밸브(5)를 조절하여 냉수의 유량을 표준 사양에 맞춘 다음 배관내 혼합 방법을 이용한 냉수 온도를 조절한다.

성능 시험 초기에 냉동기를 가동시키지 않은 상태에서는 냉수 온도 조절 밸브(6)는 닫힌 상태이며, 냉각탑(7)과 냉각수 펌프(1) 사이의 수두차 및 냉수 및 냉각수 흐름 중의 압력 손실 등을 고려했을때 냉수 헤더(8')와 냉각수 헤더(9) 사이에 압력차가 거의 없게 되고 냉각수 헤더(9)에서 냉수 헤더(8')사이의 흐름 역시 거의 없게 된다. 따라서, 냉수펌프(4), 냉수 유량조절밸브(5), 흡수식 냉동기(2), 냉수 헤더(8') 사이에 폐회로가 구성되게 된다.

상기와 같은 조건하에서 열공급원(10)에서 열원이 공급되고 흡수식 냉동기(2)가 작동하면 폐회로의 특성에 의해 냉수 입·출구의 온도가 모두 낮아지는데, 폐회로를 그대로 유지시키면 냉수 입·출구의 온도가 흡수식 냉동기(2)의 표준 사양보다 낮아지게 된다. 이런 경우, 냉수 온도 조절 밸브(6)를 조금씩 열면, 냉수 헤더(8')의 압력은 떨어지고 냉수 온도 조절 밸브(6)를 빠져나간 유량만큼 냉각수 헤더(9')로 가는 유량은 증가하며, 그 양만큼의 물이 냉각수 헤더(9)에서 냉수 헤더(8')로 흐른다. 상기와 같은 현상이 발생되는 이유는 다음과 같다.

펌프의 특성에 의해 유량 증가에 따른 냉각수 헤더(9)의 수두는 떨어지지만, 감소량은 냉수 헤더(8')에서 냉수 온도 조절 밸브(6)를 열어서 생기는 수두의 감소량보다 작다. 또한, 냉각수 헤더(9)는 냉수 헤더(8')보다 높은 곳에 위치하도록 설계됐고, 냉각수 헤더(9)는 냉각수 펌프(1)의 토출부에 냉수 헤더(8')는 냉수펌프(4)의 흡입부에 있으므로 냉각수 헤더(9)의 압력이 냉수 헤더(8')의 압력보다 높게 되어 냉각수 헤더(9)에서 냉수 헤더(8')로의 흐름이 생기는데, 이때 유량은 유량 증가분 즉, 냉수 온도 조절 밸브(6)를 빠져나간 양과 거의 같게 된다.

따라서, 폐회로 구성으로 인해 냉수 입·출구의 온도가 표준 사양보다 낮게 될때 냉수 온도 조절 밸브(6)를 열면 냉수보다 온도가 높은 냉각수의 일부가 혼합되서 냉수 입구 또는 출구 온도를 표준사양에 맞게 올릴 수 있다. 반대로, 냉수 입구 또는 출구 온도가 표준 사양보다 높게 냉수 온도 조절 밸브(6)를 조금 잠가서 냉수 입구 또는 출구의 온도를 표준 사양에 맞게 낮출 수도 있다. 결국, 성능 시험 전 과정 중에서 냉수 입구 또는 출구 온도를 냉수 온도 조절 밸브(6)를 조절하여 일정하게 할 수 있다.

또한 냉각수의 입구 또는 출구의 온도는 냉각수 온도 조절 밸브(11)(11')를 이용하여 조절한다. 제1도에서 나타낸 것과 같이 냉각수 온도 조절 밸브(11)는 냉각수 출구에서 나온 냉각수를 냉각탑(7)으로 보내지 않고 바로 냉각수 입구 쪽으로 보내는 밸브이고 냉각수 온도 조절 밸브(11')는 냉각수 출구에서 나온 냉각수를 냉각탑(7)으로 보내는 밸브이다. 즉, 냉각수 입구의 온도가 낮을 경우, 냉각수 온도 조절 밸브(11)쪽으로 냉각수가 많이 흐르도록 하고, 냉각수 입구의 온도가 높을 경우 냉각수 온도 조절 밸브(11')쪽으로 많이 흐르게 한다. 이때, 냉각수 온도 조절 밸브(11)와 밸브(11')로 흐르는 냉각수 유량의 합이 일정하도록 냉각수 온도 조절 밸브(11)(11')를 조절한다.

그러므로, 상기의 밸브들을 조금씩 조절하면서 전체 시스템이 정상 상태에 도달하게 되면, 흡수식 냉동기의 주요 부분의 온도, 압력, 유량을 설치된 감지기로부터 측정하여 표준 사양과 비교하고 그 값들로부터 냉동 용량, 냉각 능력, 고온 재생기 능력, 효율, 성능 계수 등을 계산하면 흡수식 냉동기의 냉방 성능을 평가할 수 있다.

[흡수식 냉난방기의 난방 성능 시험]

난방 성능을 시험할 때는 냉각수 펌프(1)가 온수 펌프의 역할을, 냉각수 온도 조절 밸브(11)(11')가 온수 온도 조절 밸브의 역할을, 냉각수 유량조절밸브(3)가 온수 유량조절밸브의 역할을 한다. 냉수 펌프(4)는 작동하지 않고 온수 펌프 즉 냉각수 펌프(1), 흡수식 냉난방기(2), 냉각탑(7) 사이의 폐회로 내에서 성능 시험이 이루어진다. 그런 후에 온수펌프(1)를 해당 흡수식 냉난방기의 난방 표준 사양에 맞는 유량이 되도록 기동하고, 온수 유량조절밸브 즉 냉각수 유량조절밸브(3)를 조절하여 온수의 유량을 표준 사양에 맞춘다. 그런 후에 흡수식 냉난방기가 사용하는 열공급원(10)을 공급한후, 온수 온도 조절 밸브(11)(11')를 이용하여 냉방 능력 시험에서 냉각수 입·출구 온도의 조절과 동일한 방법으로 온수 입·출구 온도를 조절한다.

따라서, 상기의 밸브들을 조금씩 조절하면서 전체 시스템이 정상 상태에 도달하면, 흡수식 냉난방기의 주요 부분의 온도, 압력, 유량을 설치된 감지로부터 측정하여 표준사양과 비교하고 그 값들로부터 난방능력, 효율등을 계산하면 흡수식 냉난방기의 난방 성능을 평가할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 가스, 스팀 또는 중온수를 가열원으로 하는 흡수식 냉동기 또는 냉난방기의 냉방 성능 시험 시에는 냉각수 펌프(1)와 냉수 펌프(4)를 해당 냉동기의 표준사양에 맞는 유량이 되도록 가동하고 냉각수 유량조절밸브(3)와 냉수 유량조절밸브(5)를 조절하여 냉수의 유량을 표준사양에 맞춘 다음 배관내 혼합 방법을 이용 냉수 온도를 조절하여 전체 시스템이 정상 상태에 도달하게 되면, 흡수식 냉동기의 주요 부분의 온도, 압력, 유량을 설치된 감지기로부터 측정하여 표준사양과 비교하고 그 값들로부터 냉동 용량, 냉각 능력, 고온 재생기 능력, 효율, 성능 계수 등을 계산하여 흡수식 냉동기의 냉방 성능을 평가한다.

또한 흡수식 냉난방기의 난방 성능 시험시에는 냉수 펌프(4)는 작동 하지 않고 온수 펌프의 역할을 하는 냉각수 펌프(1)와 흡수식 냉난방기 및 냉각탑(7)사이에 폐회로가 형성되도록 한 다음 온수 펌프(1)를 해당 흡수식 냉난방기의 난방 표준사양에 맞는 유량이 되도록 가동하고, 온수 유량조절밸브 역할을 하는 냉각수 유량조절밸브(3)를 조절하여 온수의 유량을 표준 사양에 맞추며 열공급원(10)을 공급한 후, 온수 온도 조절 밸브(11)(11')를 이용하여 온수 입·출구 온도를 조절하여 전체 시스템이 정상 상태에 도달하게 되면 흡수식 냉난방기의 주요 부분의 온도, 압력 유량을 설치된 감지기로부터 측정하여 표준사양과 비교하고 그 값들로부터 난방 능력, 효율등을 계산하면 흡수식 냉난방기기의 난방 성능을 평가한다.

그러므로 본 발명은 흡수식 냉동기 또는 냉난방기의 냉동 용량에 따른 냉방 부하를 인위적으로 만들어서 하나의 성능 시험 설비로 여러가지의 냉동 용량의 흡수식 냉동기의 성능을 시험할 수 있도록 한 것으로 성능 시험시, 냉동 부하의 변동에 신속히 대응할 수 있으므로 펌프 동력 및 연료비를 절감할 수 있는 에너지 절약형이며 가스, 스팀 또는 중온수의 공급이 가능하므로 여러가지 열원을 사용하는 흡수식 냉동기 및 냉난방기의 성능 시험이 가능하고 냉수 및 냉각수의 입구 또는 출구의 온도 및 유량을 조절하기가 용이하며 저장 탱크를 사용하지 않고 배관에서 직접 혼합하므로 장치의 크기가 작은 점이 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims (1)

1. 흡수식 냉동기 또는 냉난방기의 냉방 성능 시험 및 난방 성능 시험 장치에 있어서, 냉각탑(7)에서 온 물이 냉각수 펌프(1)와 냉각수 유량조절밸브(3)를 경유하여 흡수식 냉동기(또는 냉난방기)(2)에 냉각수를 공급되게 하고 그 중에 일부의 물이 냉각수 배관인 냉수 헤더(8')로 유입되어 냉수와 혼합되며 냉수 펌프(4)와 냉수 유량조절밸브(5)를 경유하여 흡수식 냉동기 또는 냉난방기(2)에 냉수를 공급됨과 동시에 냉각수 온도 조절 밸브(11)(11')에서 냉각수 온도를 조절하고 냉수 온도 조절 밸브(6)에서 냉수의 온도를 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기 및 냉난방기의 성능 시험 장치.