KR100755160B1 - 냉각 시스템의 제어 - Google Patents

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Abstract

냉각 시스템은 압축기, 기체 냉각기, 팽창 장치 및 증발기를 포함한다. 냉매는 폐쇄 회로 시스템을 통해 순환된다. 양호하게는, 카본 다이옥사이드가 냉매로서 사용된다. 카본 다이옥사이드는 낮은 임계점을 가지기 때문에, 냉매로서 카본 다이옥사이드를 이용하는 시스템은 일반적으로 냉각 시스템이 초월임계에서 작동하는 것을 요구한다. 시스템이 비효율적으로 작동하면, 시스템은 시스템이 효율적으로 작동하도록 변경된다. 먼저, 시스템의 인자는 센서에 의해 모니터링된 다음, 시스템이 비효율적으로 작동하는가를 판단하기 위해 저장된 값과 비교된다. 시스템이 비효율적으로 작동하면, 시스템은 효율성 시스템으로 변경된다.
냉각 시스템, 기체 냉각기, 팽창 장치, 증발기, 카본 다이옥사이드

Description

냉각 시스템의 제어 {CONTROL OF REFRIGERATION SYSTEM}
본 발명은 전체적으로 시스템 인자를 모니터링한 다음, 상기 시스템 인자가 시스템이 비효율적으로 작동하고 있음을 나타내면, 비효율성 시스템을 효율성 시스템으로 변경하기 위하여, 기체 냉각기를 통과하는 물의 유동률 또는 팽창 장치의 개방도를 조정함으로써 최적의 성능 계수를 달성하는 냉각 시스템에 대한 시스템 제어 방법에 관한 것이다.
클로린(chlorine)을 함유한 냉매는 오존층 파괴 가능성으로 인하여 전세계에서 단계적으로 폐지되고 있다. 하이드로플루오르 카본(hydrofluoro carbon)이 대체 냉매로 사용되고 있지만, 이들도 여전히 지구에 잠재적인 위험성을 가할 수 있다. 카본 다이옥사이드(carbon dioxide) 및 프로판(propane)과 같은 "자연" 냉매가 대체 유체로서 제안되고 있다. 카본 다이옥사이드는 낮은 임계점을 가지기 때문에, 카본 다이옥사이드를 이용하는 모든 공기 조화 시스템이 대부분의 상태하에서 초월임계(transcritical)에서 작동되거나 임계점 이상에서 부분적으로 작동되는 것을 가능하게 한다. 임의의 미임계 유체의 압력은 (액체와 기체가 존재하는) 포화 상태하에서 온도의 함수이다. 그러나, 유체의 온도가 임계 온도(초임계)보다 높으면, 압력은 유체 밀도의 함수가 된다.
초월임계 냉각 시스템에서, 냉매는 압축기에서 높은 온도와 높은 압력으로 압축된다. 냉매가 기체 냉각기로 유입되면, 냉매로부터 열이 제거되고 물과 같은 유체 매체로 전달된다. 그 다음, 냉매는 팽창 장치에서 팽창된다. 팽창 장치의 개방도는 최적의 성능 계수를 달성하기 위해 높은 측면 압력을 조절하도록 제어될 수 있다. 그 다음, 냉매는 증발기를 통과하여 공기로부터 열을 흡열한다. 그 다음, 과열된 냉매는 압축기로 재유입되고 주기를 완료한다. 시스템의 환경 작동 조건은 증발기 입구에서의 대기 공기 온도와, 기체 냉각기로 공급되는 물의 온도와, 저장 탱크로 전달되는 물의 온도에 의해 정의된다.
시스템의 성능 계수가 감소하면, 시스템의 효율성이 감쇄된다. 시스템은 시스템이 비효율적으로 작동할 때를 판단하기 위해 모니터링되고, 성능 계수를 증가시키기 위해 조정되는 것이 바람직하다.
초월임계 냉각 시스템은 압축기, 기체 냉각기, 팽창 장치 및 증발기를 포함한다. 냉매는 폐쇄 회로 시스템을 통해 순환된다. 양호하게는, 카본 다이옥사이드가 냉매로서 사용된다. 카본 다이옥사이드는 낮은 임계점을 가지기 때문에, 냉매로서 카본 다이옥사이드를 이용하는 시스템은 일반적으로 냉각 시스템이 초월임계에서 작동되는 것을 요구한다.
센서는 시스템의 인자를 모니터링하고, 시스템이 비효율적으로 작동하는가를 판단하기 위해 제어부에 저장된 한계치와 감지된 값을 비교한다. 시스템이 비효율적으로 작동하고 있다면, 시스템은 비효율적으로 작동하고 있는 시스템을 효율적 시스템으로 전환하도록 변경된다.
인자는 기체 냉각기의 냉매 출구에서의 냉매 엔탈피 또는 냉매 온도이거나, 기체 냉각기를 통과한 냉매 압력 강하량, 또는 기체 냉각기의 흡열원을 통과하는 물의 유동률일 수 있다. 다르게는, 시스템의 도달 온도가 검출된다. 압축기 배출부에서의 냉매 온도 또는 압축기의 흡입 압력도 모니터링될 수 있다. 또한, 인자는 팽창 장치의 개방도이거나, 증발기 입구에서의 냉매 건조도일 수도 있다. 또한, 시스템의 질량 유동률 및 성능 계수가, 시스템이 비효율적으로 작동하는가를 판단하기 위해 검출될 수 있다.
시스템이 비효율적으로 작동한다고 판단되면, 시스템은 기체 냉각기의 흡열원을 통과하는 물의 유동률을 조절하거나, 팽창 장치의 개방도를 조절함으로써 효율적 주기로 전환된다.
본 발명의 이들 목적 및 다른 특징들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 명료해 질 것이다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 양호한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 본 기술분야의 당업자에게 명백해질 것이다. 상세한 설명에 수반되는 도면들은 이하에서 간단하게 설명될 수 있다.
도1은 본 발명의 냉각 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도2는 효율성 주기 및 비효율성 주기 동안 초월임계 냉각 시스템의 개략적인 열역학 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도1은 압축기(22), 방열 열교환기(초월 임계주기에서 기체 냉각기; 24), 팽창 장치(26), 및 증발기(증발기; 28)를 포함하는 냉각 시스템(20)을 도시한다. 냉매는 폐쇄 회로 주기(20)를 통해 순환한다. 양호하게는, 카본 다이옥사이드가 냉매로서 사용된다. 카본 다이옥사이드가 언급되었지만, 다른 냉매들이 사용될 수도 있다. 카본 다이옥사이드는 낮은 임계점을 가지기 때문에, 냉매로서 카본 다이옥사이드를 이용하는 시스템들은 냉각 시스템(20)이 초월임계에서 작동되는 것을 요구한다.
물 가열 모드로 작동하고 있을 때, 냉매는 높은 압력 및 엔탈피로 압축기(22)로부터 압축기의 배출부(46)를 통해 벗어난다. 그 다음, 냉매는 기체 냉각기(24)를 통해 유동하면서 열을 손실하고, 낮은 엔탈피 및 높은 압력으로 기체 냉각기(24)로부터 벗어난다. 기체 냉각기(24)에서, 냉매는 물과 같은 유체 매체 쪽으로 열을 밀어내어 유체 매체를 가열시킨다. 가변 속도 물 펌프(32)는 흡열원(30)을 통과하는 유체 매체를 펌핑하고, 기체 냉각기(24)를 통과하는 물의 유동률에 변화를 주도록 제어된다. 냉각 유체(34)는 흡열원 입구 또는 리턴(36)에서 흡열원(30)으로 유입되고, 냉매의 유동과 반대 방향으로 유동한다. 냉매와 열교환 후에, 가열된 물(38)은 흡열원 출구 또는 공급부(40)로부터 벗어난다. 냉매는 기체 냉각기의 냉매 입구(42)를 통해 기체 냉각기(24)로 유입되고, 기체 냉각기의 냉매 출구(44)를 통해 벗어난다.
그 다음, 냉매는 팽창 장치(26)에서 낮은 압력으로 팽창된다. 팽창 장치 (26)는 전자 팽창 밸브(EXV) 또는 다른 형태의 팽창 장치(26)일 수 있다. 냉매는 팽창 입구(48)를 통해 유입되어 팽창 출구(50)를 통해 벗어난다. 팽창 장치(26)의 개방도는 최적의 성능 계수를 달성하기 위하여 높은 측부 압력을 조절하도록 제어될 수 있다.
팽창 단계 후에, 냉매는 증발기의 입구(52)를 통해 증발기(26)로 유입된다. 증발기(28)에서, 외부공기는 냉매 쪽으로 열을 밀어낸다. 외부공기(56)는 흡열원(58)을 통해 유동하여 증발기(28)를 통해 유동하는 냉매와 열교환을 한다. 외부공기는 흡열원 입구 또는 리턴(60)을 통해 흡열원(58)으로 유입되어, 냉매 유동의 반대 방향 또는 냉매 유동을 가로질러 유동한다. 냉매와 열교환 후에, 냉각된 외부공기(62)는 흡열원 출구 또는 공급부(64)를 통해 흡열원(58)으로부터 벗어난다. 냉매는 높은 엔탈피 및 낮은 압력으로 증발기 출구(54)로부터 벗어난다. 팬(66)은 증발기(28)를 가로질러 외부공기를 이동시킨다. 그 다음, 냉매는 압축기 흡입부(68)를 통해 압축기(22)로 재유입됨으로써, 주기를 완료한다.
도2는 냉각 시스템(20)의 다이어그램을 개략적으로 도시한다. 효율성 작동 동안에, 기화된 냉매는 포인트(A)로서 도시된 높은 압력 및 엔탈피로 압축기(22)로부터 벗어난다. 냉매가 높은 압력으로 기체 냉각기(24)를 통해 유동할 때, 냉매는 열과 엔탈피를 물에 손실하고, 포인트(B)로서 지시된 낮은 엔탈피와 높은 압력으로 기체 냉각기(24)로부터 벗어난다. 냉매가 팽창 밸브(26)를 통과할 때, 압력은 포인트(C)로 강하된다. 냉매는 증발기(28)를 통과하면서 외부공기와 열 교환하고, 포인트(D)로 나타낸 높은 엔탈피와 낮은 압력으로 벗어난다. 그 다음, 냉매는 낮 은 압력 및 높은 엔탈피로 압축기(22)에서 압축되어, 주기를 완료한다.
도2는 비효율성 불량 주기에서 작동하는 시스템(20)을 도시한다. 비효율성 시스템(20)은 전술한 효율성 시스템(20)과 같이, 동일한 환경 작동 조건과, 동일한 압축기(22)의 배출 압력과, 흡열원 입구 또는 리턴(36) 및 기체 냉각기(24)의 흡열원 출구 또는 공급부(40)에서의 동일한 물의 온도로 작동된다. 하지만, 비효율성 시스템(20)은 기체 냉각기(24)를 통과하는 낮은 물의 유동률, 압축기(22)의 높은 흡입력, 압축기(22)의 낮은 배출 온도, 및 시스템(20)을 통과하는 전체적으로 높은 냉매 유동률을 가진다.
비효율성 시스템(20)에서, 팽창 장치(26)의 개방도는 팽창 장치(26)를 통과한 낮은 압력 강하량과 높은 냉매 유동률로 인하여 효율성 시스템(20)에서의 팽창 장치(26)의 개방도보다 크다. 기체 냉각기(24)의 출구(44)에서의 냉매 온도는 증가된 냉매 유동률이 기체 냉각기(24)에서의 열전달을 감소시키기 때문에 역시 높다. 또한, 증발기(28)에서의 냉매는 증발기 입구(52)에서의 냉매가 이미 포화된 상태이거나 과열된 상태이기 때문에 대기 공기로부터 열을 흡수하지 않는다.
시스템(20)이 비효율적으로 작동하고 있으면, 시스템(20)은 효율적으로 작동되도록 변경될 필요가 있다. 시스템(20)의 인자는 시스템이 비효율적으로 작동하는가를 판단하기 위해 센서(70)에 의해 모니터링된다. 시스템(20)이 비효율적으로 작동하고 있다면, 시스템(20)은 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률을 조정하거나 팽창 장치(26)의 개방도를 조정함으로써 변경된다.
시스템(20)의 여러 인자는 시스템(20)이 비효율적으로 작동하는가를 판단하 기 위해 모니터링될 수 있다. 센서(70)는 시스템(20)의 효율 상태를 나타내는 시스템(20)의 다양한 인자들을 감지한다. 효율성 시스템(20)을 나타내는 인자의 한계치는 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)에 의해 감지된 값과 제어부(72)에 저장된 한계치는 시스템의 효율 상태를 판단하기 위해 비교된다.
제1 예에서, 센서(70)는 기체 냉각기(24)의 냉매 출구(44)에서의 냉매 온도를 감지한다. 온도 센서(82)는 기체 냉각기(24)로부터 벗어나는 냉매 온도를 검출하여 검출된 값을 센서(70)에 제공한다. 시스템(20)이 효율적으로 작동하고 있을 때, 기체 냉각기(24)의 냉매 출구(44)에서의 냉매 온도 값은 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 기체 냉각기(24)의 출구(44)에서의 냉매 온도가 제어부(72)에 저장된 값보다 상당히 높다고 감지하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
다른 예에서, 기체 냉각기(24)의 냉매 출구(44)에서의 냉매 엔탈피가 산출된다. 냉매 엔탈피는 기체 냉각기(24)로부터 벗어나는 냉매의 압력 및 온도를 기초로하여 산출된다. 기체 냉각기(24)로부터 벗어나는 냉매의 온도는 온도 센서(82)에 의해 검출되고, 기체 냉각기(24)로부터 벗어나는 냉매의 압력은 압력 센서(78)에 의해 검출된다. 검출된 값들은 센서(70)에 제공된다. 효율성 주기 동안, 팽창 장치(26)의 출구(50)에서의 냉매 압력, 또는 증발기(28)의 입구(52) 또는 출구(54)에서의 냉매 압력에 상응하는 포화 엔탈피가 제어부(72)에 저장된다. 기체 냉각기(24)의 냉매 출구(44)에서의 냉매 엔탈피가 제어부(72)에 저장된 값보다 크거나 근접하다고 감지되면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
다르게는, 센서(70)는 기체 냉각기(24)를 통과한 냉매 압력 강하량을 감지한다. 압력 센서(76)는 기체 냉각기(24)로 유입되는 냉매의 압력을 감지하고 압력 센서(78)는 기체 냉각기(24)로부터 벗어나는 냉매의 압력을 감지한다. 센서(70)는 센서(76, 78)에 의해 감지된 값들을 검출하고 기체 냉각기(24)를 통과한 압력 강하량을 판단한다. 시스템이 효율적으로 작동하고 있을 때, 기체 냉각기(24)를 통과한 냉매 압력 강하량의 값은 제어부(72)에 저장된다. 비효율성 주기 동안에, 기체 냉각기(24)를 통과한 냉매 압력 강하량은 냉매의 높은 질량 유동률로 인하여 효율성 주기 때보다 크다. 센서(70)가, 기체 냉각기(24)를 통과한 냉매 압력 강하량이 제어부(72)에 저장된 값보다 상당히 크다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
센서(70)는 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률을 검출하기도 한다. 물의 유동률 센서(84)는 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률을 검출하고, 검출된 값을 센서(70)에 제공한다. 물의 유동률 센서(84)는 기체 냉각기(24)보다 선행하여 또는 후행하여 위치될 수 있다. 시스템(20)이 효율적으로 작동하고 있을 때, 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률 값이 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률 값이 제어부(72)에 저장된 값보다 현저하게 낮다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
다른 예에서, 센서(70)는 시스템(20)의 도달 온도를 검출한다. 도달 온도는 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)의 냉매 출구(44)에서의 냉매 온도와, 기체 냉각기 (24)의 흡열원(30)의 입구(36)에서의 물 온도 사이의 차이를 의미한다. 온도 센서(80)는 흡열원(30)으로 유입되는 물의 온도를 검출하고, 온도 센서(82)는 흡열원(30)으로부터 벗어나는 냉매의 온도를 검출한다. 센서(70)는 센서(80, 82)에 의해 감지된 값들을 검출하고 도달 온도를 판단한다. 효율성 주기에서의 도달 온도는 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)에 의해 검출된 도달 온도가 제어부(72)에 저장된 값보다 현저히 높으면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
센서(70)는 압축기(22)의 압축기 흡입부(68)에서의 흡입 압력을 검출할 수도 있다. 압축기(22)의 압축기 흡입부(68)에서의 흡입 압력은 압력 센서(86)에 의해 감지되고, 감지된 값은 센서(70)에 제공된다. 시스템(20)이 효율적으로 작동하고 있을 때, 압축기(22)의 흡입 압력 값은 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 압축기(22)의 흡입 압력이 제어부(72)에 저장된 값보다 현저하게 크다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
다른 예에서, 압축기(22)의 배출부(46)에서의 냉매 온도는 센서(70)에 의해 검출된다. 압축기(22)의 배출부(46)에서의 냉매 온도는 온도 센서(88)에 의해 검출되고 센서(70)에 제공된다. 시스템(20)이 효율적으로 작동하고 있을 때, 압축기(22)의 배출부(46)에서의 냉매 온도 값은 제어부(72)에 저장된다. 냉매 온도가 제어부(72)에 저장된 온도보다 현저하게 낮으면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
센서(70)는 팽창 장치(26)의 개방도를 검출할 수도 있다. 센서(90)는 팽창 장치(26)의 개방도의 크기를 감지하고, 감지된 정보를 센서(70)에 제공한다. 시스 템(20)이 효율적으로 작동할 때, 팽창 장치(26)의 개방도 값은 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 팽창 장치(26)의 개방도가 제어부(72)에 저장된 효율성 주기의 값보다 현저하게 크다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
증발기(28)의 입구(52)에서의 냉매 건조도(기화된 질량비)는 시스템(20)이 비효율적으로 작동하는가를 판단하기 위해 검출될 수도 있다. 센서(90)는 증발기(28)의 입구(52)에서의 냉매 건조도를 검출하고 검출된 값을 센서(70)에 제공한다. 시스템(20)이 효율적으로 작동할 때, 증발기(28)의 입구(52)에서의 냉매 건조도 값은 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 증발기(28)의 입구(52)에서의 냉매 건조도 값이 제어부(72)에 저장된 값보다 현저하게 크다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
센서(70)는 성능 계수를 감지할 수도 있다. 성능 계수는 전원 입력에 의해 분할된 승온 능력으로서 정의된다. 시스템(20)이 효율적으로 작동할 때, 성능 계수 값이 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 성능 계수가 제어부(72)에 저장된 효율성 주기의 값보다 현저하게 낮다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
마지막으로, 센서(70)는 시스템(20)의 냉매 질량 유동률을 감지할 수도 있다. 센서(94)는 시스템(20)의 임의의 포인트에서 냉매 질량 유동률을 검출하고 검출된 값을 센서(70)에 제공한다. 시스템(20)이 효율적으로 작동할 때, 냉매 질량 유동률 값이 제어부(72)에 저장된다. 센서(70)가, 시스템(20)의 냉매 질량 유동률 이 제어부(72)에 저장된 값보다 현저하게 높다고 검출하면, 시스템(20)은 비효율적으로 작동하고 있는 것이다.
시스템(20)이 비효율적으로 작동하고 있다고 판단되면, 시스템(20)은 효율성 주기로 전환된다. 하지만, 냉각 시스템(20)이 정상 상태이면, 효율적이거나 비효율적이거나, 시스템(20)은 안정하다. 따라서, 제어 알고리즘이 정상 상태를 차단하여 비효율성 시스템을 효율성 시스템(20)으로 전환하도록 적용될 필요가 있다.
일 예에서, 시스템(20)은 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률을 증가시킴으로써 효율성 주기로 전환된다. 물 펌프(32)와 연결된 구동부(88)는 기체 냉각기(24)를 통과하는 물의 유동률을 제어한다. 센서가 시스템이 비효율적으로 작동하는 것을 검출하면, 제어부(72)는 구동부(88)에 신호를 송신하여, 기체 냉각기(24)의 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률을 증가시킴으로써, 기체 냉각기(24)의 열 전달을 개선시킨다. 기체 냉각기(24)의 냉매 출구(44)에서의 냉매 온도가 감소하면, 증발기(28)의 입구에서의 냉매의 액체 질량비를 증가시키고, 증발기(28)의 부하를 증가시키며, 증발 압력을 감소시킨다. 압축기(22)의 흡입 압력 및 압축기(22)의 배출 압력 모두가 낮아진다. 팽창 장치(26)의 개방도가 높은 압력을 유지하기 위해 자동으로 제어되면(감소되면), 압력 비율이 증가하여, 질량 유동률을 감소시킨다. 압축기(22)의 배출이 증가되어, 시스템(20)을 효율성 시스템(20)으로 전환시킨다.
시스템(20)은 팽창 장치(26)의 개방도를 감소시킴으로써 효율성 시스템(20)으로 전환될 수도 있다. 팽창 장치(26)의 개방도를 감소시킴으로써, 압축기(22)의 배출 압력이 증가하여, 압축기(22)의 배출 온도를 증가시킨다. 물 펌프(32)의 속도가 자동으로 제어되면(감속되면), 흡열원(30)을 통과하는 물의 유동률은 증가된다. 따라서, 팽창 장치(26)의 개방도를 감소시킴으로써, 시스템(20)이 효율성 시스템(20)으로 전환된다.
두 가지 전환 방법은 시스템(20)을 효율성 시스템(20)으로 전환하기 위해 개별적으로 또는 동시에 채용될 수 있다.
비효율성 시스템(20)을 방지하기 위하여, 시스템(20)을 스타팅하는 동안의 팽창 장치(26)의 개방도는 마지막 정상 상태의 효율성 작동 동안의 팽창 장치(26)의 개방도에 1.25배보다 적다.
또한, 물 전달 온도 설정 포인트는 스타팅 및 워밍업 단계 동안 낮추어질 수 있다. 시스템(20)이 효율적으로 그리고 안정적으로 작동한 후에, 전달 온도는 정상 상태를 달성하기 위해 원하는 온도로 물을 가열하도록 점진적으로 증가될 수 있다. 따라서, 비효율성 시스템(20)은 스타팅 및 워밍업 단계 동안 방지될 수 있다.
전술한 설명은 본 발명에 대한 단지 예시적인 원리에 대한 것이다. 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 본 발명의 사상의 관점에서 가능하다. 본 발명의 양호한 실시예들이 공지되었으나, 본 기술분야의 당업자는 임의의 변형이 본 발명의 범위 내에서 가능함을 알 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위의 범위 내에서, 본 발명이 특정하여 설명된 것 외에 다르게 실시될 수 있음을 알 것이다. 이러한 이유로, 이하의 청구항들은 본 발명의 사상 및 범위를 결정하기 위해 검토된다.

Claims (19)

  1. 냉각 시스템의 성능 계수를 최적화하는 방법이며,
    압축기 장치에서 냉매를 고압으로 압축하는 단계와,
    방열 열교환기에서 상기 냉매와 유체 매체 간의 열교환에 의하여 상기 냉매를 냉각하는 단계와,
    팽창 장치에서 상기 냉매를 저압으로 팽창시키는 단계와,
    흡열 열교환기에서 상기 냉매와 기류 간의 열교환에 의하여 상기 냉매를 증발시키는 단계와,
    상기 냉각 시스템의 인자를 감지하는 단계와,
    상기 냉각 시스템 인자와 효율성 냉각 시스템을 나타내는 효율성 인자를 비교하는 단계와,
    상기 냉각 시스템 인자와 효율성 인자를 비교하는 단계를 기초로 하여 냉각 시스템이 효율성 상태 또는 비효율성 상태로 작동하는지를 판단하는 단계와,
    상기 효율성 상태를 판단하는 단계가, 냉각 시스템이 비효율성 상태에서 작동하고 있다고 판단하면 상기 냉각 시스템을 조정하여 성능 계수를 최적화하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉매는 카본 다이옥사이드인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인자는 방열 열교환기를 벗어나는 상기 냉매의 출구 온도인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인자는 방열 열교환기를 벗어나는 상기 냉매의 출구 엔탈피인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인자는 방열 열교환기를 통과한 상기 냉매의 압력 강하량인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인자는 방열 열교환기에서 상기 냉매와 열을 교환하는 유체의 유동률인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인자는 방열 열교환기를 벗어나는 상기 냉매의 냉매 온도와, 상기 방열 열교환기로 유입되는 상기 유체의 유체 온도 사이의 차이인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인자는 상기 압축기 장치로 유입되는 상기 냉매의 흡입 압력인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 인자는 상기 압축기 장치를 벗어나는 상기 냉매의 온도인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 인자는 상기 팽창 장치의 개방도인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 인자는 상기 방열 열교환기로 유입되는 상기 냉매의 건조도인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 인자는 냉각 시스템의 성능 계수인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 인자는 냉각 시스템의 냉매 질량 유동률인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 냉각 시스템을 조정하는 단계는, 상기 방열 열교환기를 통과하는 상기 유체 매체의 유동률을 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 냉각 시스템을 조정하는 단계는 상기 팽창 장치의 개방도를 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
  16. 냉매를 고압으로 압축하기 위한 압축기 장치와,
    상기 냉매를 냉각하기 위한 방열 열교환기, 및 상기 냉매와 열을 교환하기 위하여 상기 방열 열교환기를 관통하여 유동하는 유체와,
    상기 냉매를 저압으로 감소시키기 위한 팽창 장치와,
    기류와 냉매가 열을 교환하여, 상기 냉매를 증발시키기 위한 흡열 열교환기, 및 상기 흡열 열교환기 내의 냉매와 열을 교환하는 기류와,
    냉각 시스템의 인자를 감지하는 센서와,
    냉각 시스템의 효율성 상태를 나타내는 상기 인자의 효율 값을 저장하여, 상기 냉각 시스템이 효율성 상태인지 비효율성 상태인지를 판단하기 위하여 상기 효율 값과 상기 인자를 비교한 다음, 냉각 시스템이 비효율성 상태인 것으로 판단되면 냉각 시스템을 조정하여 시스템의 성능계수를 최적화하는 제어부를 포함하는 초월임계 냉각 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 인자는 상기 방열 열교환기를 벗어나는 상기 냉매의 냉매 온도와, 상기 방열 열교환기로 유입되는 유체의 유체 온도 사이의 온도 차이이며, 상기 유체는 상기 방열 열교환기에서 상기 냉매와 열을 교환하는 초월임계 냉각 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 유체는 상기 방열 열교환기에서 상기 냉매와 열을 교환하며, 상기 유체는 물인 방법.
  19. 제16항에 있어서, 유체는 상기 방열 열교환기에서 상기 냉매와 열을 교환하며, 상기 유체는 물인 초월임계 냉각 시스템.
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