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히트펌프란 한마디로 말하자면 열을 자체적으로 생산하는 것이 아니라 저온의 열원에서 열을 흡수하여 고온의 열원으로 열을 운송하는 기계장치이다. 일종의 펌프(PUMP)다. | |||||||||
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마치 낮은 수위의 열을 높은 수위까지 퍼 올리는 것과 비슷하여 열펌프(Heat Pump)라 한다.
우리가 흔히 생각하는 보일러라고 생각하면 큰 오산이다. 히트펌프는 열을 만드는 기계가 아니고 물배관을 설비할때 흔히 사용하는 순환펌프나, 가압펌프 등, 일종의 펌프 종류이다. 가장 쉽게는 1층에서 3층이나 더 높은 층으로 물을 끌어 올리는 가압펌프라고 생각하면 쉽다.
히트펌프를 이해할때 보일러의 개념을 갖고 몇 kcal로 표현하는 경우가 많다. 하지만 히트펌프는 말그대로 펌프이기 때문에 몇 kw급 또는 몇 W급 펌프로 표현하는 것이 맞다. 우리가 순환펌프나 가압펌프등을 표기할때 몇 L급 또는 몇 KW급으로 표현하는 것과 같다.
가끔 히트펌프를 설명할 때 , 또는 다른 사람에게 히트펌프를 설명할 때 "능력이 몇배가 나온다". 이런말들을 자주한다. 또 "에너지보존의 법칙에 어긋나는 기기이다".라는 등 마치 보일러인양 비교하여 히트펌프를 이해하는데 많은 걸림돌이 된다. 펌프는 펌프 일 뿐이다.
히트펌프는 능력이 몇배가 나온다 가 아니고 "얼만큼의 열을 이동 시킨다". 가 맞다. 그 이동시키는 능력이 " 전기 1kw를 투입했을때 3kw정도의 전기량(또는 열원)을 옮길 수 있다." 이렇게 표현해야 되는 것이다. ------------------------------------------------------------------------------------ 열 3KW ----> ◎ ---------> 이동 ------------------------------------------------------------------------------------ (히트)펌프 전기 1KW투입 펌프질
우리나라에서는 잘못 인식되어 히트펌프가 마치 보일러 인양 또는 열을 발생시키는 기계인양 말을 하지만. 히트펌프는 열을 이동시킬뿐 자체적으로 발생시키지는 못한다..
가끔 히트펌프를 일반 보일러기기처럼 혼돈하여 "에너지보존의 법칙, 또는 불변의 법칙에 벗어나는 기기이다" 라고 말을 하지만 펌프는 펌프일 뿐이다.
펌프는 매체를 이동만 시킬뿐 이러한 법칙과는 상관이 없는 것이다. 일반펌프도 전기를 투입하면 펌프의 능력에 따라 물을 많이 이송하고 적게 이송하듯이 히트펌프도 전기를 투입하면 열을 많이 이동시키고 적게 이동시키고 할 뿐이다.
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좀더 자세히 들어가면 히트펌프의 원리는 생각보다 간단하다. 흔히 사용하는 에어컨이라고 생각하면 간단하다. 내부의 뜨거운 열을 실외로 이송시키고, 실외의 찬공기를 내부로 펌프질을 하는 것이다.
여름에는 내부의 찬공기를 바깥에 버리고 , 반대로 겨울철에는 바깥의 냉매보다 따뜻한 온도를 내부에 펌프질 하는 것이다. |
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일반적으로 실내기에서 냉기가 나오고 실외기에서 열기가 나오는 냉방사이클과 핵심장치의 역할을 정반대로 역전시켜 실내기에서 따뜻한 열기가, 실외기에 냉기가 나오게 하는 방식이다.
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히트펌프를 구성하기 위해서는 기존 냉방기(에어컨)에 사방변(4방향 밸브), 체크밸브 등 냉매흐름을 자유자재로 제어시킬 수 있는 전환장치와 난방용 모세관이 별도로 필요하다 | |||||||||
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기본적인 구성은 저온의 기체를 압축하는 압축기, 고온부 열교환기인 응축기, 응축기에서 나온 냉매의 압력을 낮춰주는 팽창밸브, 그리고 저온부 열교환기인 증발기로 이루어져 있으며
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| 상기 사이클을 반복하면서 외부의 저온 열원으로 부터 증발기를 통해 열을 흡수 | |||||||||
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하고 압축기 동력을 부가하여 필요한 고온의 열을 발생시키며 응축기를 통해 열을 이용하는 기기이며 통상적인 냉방 시스템의 냉방 사이클과는 반대 개념이다.
히트펌프는 열을 이송하기 위하여(펌프를 돌리기위하여) 기본적인 동력,즉 전기가 필요하고 열을 어떤곳에서 이송하느냐에 따라 종류가 나누어 진다.
대기의 공기열을 이송하게 되면 공기열원히트펌프라고 하고 지하수 또는 페열을 이용하게 되면 지하수원,폐열원 히트펌프라고 칭한다. 또 대지의 열을 이용하면 지열원이라 칭하고 저장된 물을 이용하게 되면 수열원 히트펌프라고 한다.
...출처..(주) 세협 | |||||||||