냉동기 및 보일러 선택

냉동기에는 몇 가지 종류가 있고 어느 것이나 냉매라고 하는 공기나 물을 차게 하는 매체를 사용합니다. 이 냉매를 증발시킴으로서 주위로부터 열을 빼앗아 차게 하는 것입니다. 이 냉매를 나누어 압축식과 흡수식이 있습니다. 압축식은 증발기 중에서 증발하여 가스상태로 된 냉매를 압축기에서 압축하여 압력을 높이고 응축기에서 냉각하면 응축하여 액체로 되는 성질을 이용하고 있습니다. 그리고 이 액상의 냉매는 압력이 낮게 되면 주위로부터 증발 잠열을 빼앗아 증발하는 성질을 가지고 있으므로 증발기를 설치하여 그 곳을 통과하는 공기나 물로부터 열을 빼앗고 이것을 차게 합니다. 증발한 냉매는 재차 압축기로 흡입되어 앞과 같은 사이클을 반복합니다. 압축하는 기계를 압축기(콤프레서)라 하며 압축 방법에 따라서 왕복동식, 원심식(터보), 회전압축식 등으로 나누어집니다. 압축한 냉매를 물 또는 공기로 냉각하여 응축시키는 기기를 응축기라 부르고 이것에는 수냉식과 공냉식의 두 가지가 있습니다. 응축하여 액화한 냉매를 증발하기 쉽도록 적당한 압력으로 내리는 밸브를 팽창밸브라 합니다. 그리고 냉매가 증발하여 물 또는 공기를 냉각하는 기기를 증발기 또는 냉각기라 하며 공기를 냉각하는 냉각코일형과 물을 냉각하는 쉘앤드튜브형이 있습니다. 이러한 것들 사이를 연결하는 배관이 냉매배관입니다. 냉매에는 R11 또는 R12등의 프레온가스 대체품으로 등장한 HFC(134a, 152a, 23 등) 및 HCFC(22, 142b, 123 등)이나 암모니아 등이 사용되고 있습니다.

흡수냉동기는 압축기 대신에 물을 흡입하기 쉬운 성질을 가진 용액을 사용합니다. 용액에는 염화리튬, 냉매로는 물이 사용되며 냉각기 중 냉매 수면의 수분이 염화리튬에 흡수되면 물은 물 자신으로부터 증발에 필요한 잠열을 빼앗아서 점점 증발하므로 물 온도는 저하합니다. 한편, 수분을 흡수한 용액은 점차로 농도가 희박해져서 흡수하는 힘이 소퇴해지므로 이것을 원래의 흡수력이 강한 상태로 되돌리기 위해서 이 액을 증기 등으로 데워서 수분을 증발시켜 용액과 수분을 분리해 줍니다. 이렇게 함으로서 용액은 재차 짙게 되며, 분리된 수분을 냉각수로 냉각해 주면 물로 모습을 바꾸어 다시 냉각기로 돌아갑니다. 흡수냉동기 중에서는 이런 사이클이 반복되는 것입니다.

보일러는 물을 데우는 열원으로서 이용하는 것입니다만 온수상태로 사용하는 온수보일러와 발생한 증기를 사용하는 증기보일러가 있습니다. 그리고 구조재질에 따라 주철보일러, 원통보일러, 수관보일러 등으로 분류됩니다. 보일러 연료에는 중유, 등유, 석탄, 도시가스, 프로판가스 등이 있습니다. 연료를 선택하는 경우에는 가격, 취급의 편리성, 위험도, 수리의 난이도, 저장의 난이도, 배기가스의 오염상태, 폐기물의 유무 등에 대한 검토가 이루어져야 합니다. 옛날부터 흔히 쓰인 석탁은 지금은 거의 사용되지 않고 등유나 가스등의 연료로 공해방지상 어쩔 수 없이 바뀌어지고 있습니다. 보일러 능력에는 상용출력과 정격출력이 있습니다. 상용출력은 난방부하나 급탕부하의 합계에 배관계통의 열손실을 더한 것이며 일반적으로 부하합계의 1.2배 정도 됩니다. 한편 정격출력은 상용출력에 예열부하를 나눈 것으로 20% 정도 여유를 두고 예상해야 합니다. 증기보일러인 경우는 이 상용출력과 증기압으로부터 적절한 형식의 보일러를 고르고 또 연료도 결정합니다. 온수보일러의 경우는 상용출력과 온수의 입구, 출구온도, 유량으로부터 보일러를 골라서 연료를 선정합니다.