전력 효율성을 목표로 하는 하이브리드 냉각 시스템

하이브리드 냉각 시스템은 공기 흐름 경로에서 더 일찍 습기를 제거함으로써 실내의 쾌적한 조건을 유지하면서 기존 압축기의 부하를 줄일 수 있습니다.

Indian Institute of Technology Delhi의 연구원들은 전력 소비를 줄이면서 냉각 효율을 향상시키도록 설계된 하이브리드 에어컨 시스템을 개발하고 있습니다.기계공학부 팀이 제작한 실험실 규모 프로토타입은 멤브레인 기반 액체 건조제 모듈을 기존 증기 압축 공조 시스템과 통합하여 습도 제어를 보다 효율적으로 처리합니다.

습도를 제거하기 위해 과도한 공기 냉각의 필요성을 줄임으로써 하이브리드 접근 방식은 실내의 쾌적한 조건을 달성하는 데 필요한 총 전력을 낮출 수 있습니다.실험실 테스트에서 시스템은 비슷한 편안함 수준을 유지하면서 일반적인 실내 에어컨의 약 1200W에서 약 800W로 전력 소비를 줄였습니다.대표적인 인도 기후 조건 전반에 걸쳐 예상되는 절감 효과는 습한 지역의 경우 약 28%에서 건조하고 건조한 환경의 경우 40% 이상입니다.

기존의 증기 압축 에어컨은 수증기가 응축될 때까지 공기를 과냉각시켜 수분을 제거합니다. 이는 에너지 집약적인 과정입니다.하이브리드 구성에서는 액체 건조제를 사용하여 공기 흐름 경로에서 수분을 조기에 제거하여 냉각 단계의 부하를 줄입니다.또한 이 설계는 응축기 장치에서 방출된 열을 사용하여 건조제 용액을 재생하므로 추가 히터 없이도 에너지 활용도가 향상됩니다.

이 시스템에는 염분 기반 액체 건조제를 사용하여 들어오는 공기에서 수분을 흡수하는 소형 추가 모듈이 통합되어 있습니다.얇은 선택적 고분자막은 용액에서 공기를 분리하여 수증기가 통과하도록 하고 염분이 실내 공기 흐름으로 유입되는 것을 방지합니다.수분을 흡수한 후 희석된 건조제는 응축기의 폐열이 용액을 건조시키고 재사용을 위해 준비하는 재생 모듈을 통해 전달되어 연속적인 폐쇄 루프 공정을 형성합니다.

IIT Delhi 기계 공학과의 Anurag Goyal 교수는 "일반적인 작동 조건에서 제안된 시스템을 사용하면 총 전력 소비량이 표준 실내 AC의 경우 약 1200W에서 하이브리드의 경우 약 800W로 감소하여 동일한 실내 쾌적 목표를 충족하면서도 에너지 소비량이 약 33% 낮아졌습니다."라고 말합니다.