기화식 사전 냉각 시스템을 통한 슈퍼마켓의 냉동장치 효율성 최적화

냉동 시스템은 식품의 안전성은 물론 산업 공정 지원 및 쾌적한 실내 환경 유지를 포함하는 다양한 부문에서 핵심적인 기능을 수행합니다. 하지만 효율성 측면에서는 에너지 소비, 운영 비용 및 환경 지속 가능성에 큰 영향을 미칩니다. 냉동 시스템의 중요한 구성품인 응축기 유닛은 냉매의 열을 주변으로 방출하는 역할을 합니다.

여러 지역, 특히 온화한 기후 지역에서는 높은 주변 온도로 인해 응축기 냉각의 효율성이 저하될 수 있습니다. 이 경우 방열 효율성과 전체 시스템의 성능이 저하됩니다. 결과적으로, 원하는 냉각 효과를 얻기 위해 더 많은 에너지가 투입되어 운영 비용과 환경에 미치는 영향이 증가합니다.

극한의 온도와 압력 해결

그리스 아테네에 위치한 1,430m² 규모의 중형 AB 슈퍼마켓에는 냉동 시스템이 필수적이었습니다. 이 시스템은 R449A 냉매를 사용하는 중온 부하(MT)용 압축기 3대와 저온 부하(LT)용 압축기 2대를 갖춘 멀티랙 구성으로 이루어졌습니다. MT 및 LT는 모두 공용 응축기를 사용합니다. LT의 경우 -35°C, MT의 경우 -10°C의 기화 온도에 맞게 설계되었으며, 주변 온도 40°C 내에서 작동합니다. 응축 온도 설정점이 30°C인 유닛이 기기를 제어합니다. 관찰 기간 내내 설정 온도에 도달하지 못해 응축기 팬이 계속 가동되었기 때문에 단열 사전 냉각 없이 응축기 팬을 작동해도 에너지 소비량이 감소하지 않았습니다.

AB는 그리스의 Munters 독점 대리인인 Dry Hellas와 현지 계약업체인 General Refrigeration S.A.를 통해 Munters와 협약을 맺고 극한의 온도와 압력 문제를 해결하기 위해 응축기에 Munters EC Cool 기화식 냉각 시스템을 구현하기로 결정했습니다.

"Munters EC Cool 시스템의 사전 냉각과 관련된 프로젝트에 참여했습니다. Munters는 요구 사항을 충족하는 최적의 솔루션을 제공합니다."
General Refrigeration SA의 공동 소유주 Mr. Dimitrios Dalavouras.

기화식 사전 냉각의 이점
기화식 사전 냉각은 응축기 성능을 개선하는 최적의 솔루션입니다. 수분 증발 과정에서 외부 공기가 유입되어 응축기에 도달하기 전에 냉각하는 기술입니다. 기본 원리는 간단합니다. 수분이 증발하면서 주변 공기로부터 열을 흡수하여 온도를 낮추는 방식입니다. 응축기 내에 사전 냉각된 공기를 유도하여 보다 효율적인 방식으로 발생한 열을 방출할 수 있습니다.

기화식 사전 냉각의 다양한 이점:
용량 증가: 응축 온도를 낮추면 시스템의 냉각 용량이 향상되어 보다 효과적인 냉각이 가능합니다.
효율성 향상: 공기 온도가 낮아지면 응축기가 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있으므로 전체 냉동 사이클의 효율성이 개선됩니다.
에너지 절약: 효율성이 높아지면 냉동 시스템이 보다 효과적으로 작동하여 원하는 냉각 결과를 얻을 수 있으므로 전력 소비량이 감소합니다.
장비 수명 연장: 저온 환경에서 작동하면 시스템 구성품의 마모를 완화하여 시스템 수명을 연장할 수 있습니다.

Munters EC Cool은 기화식 냉각 패드를 사용하여 루프탑 응축기 흡입구 온도를 낮춥니다. 주변 공기가 습식 CELdek® 기화 매체를 통과하여 응축기 코일에 도달하기 전에 효과적으로 온도를 낮춥니다. Munters EC Cool은 최대 2미터 높이의 응축기를 포함하여 다양한 크기의 응축기를 수용할 수 있는 모듈 방식의 유연성을 제공합니다. 우수한 품질의 자외선 안정화 PVC 및 PP 소재로 제작되어 내구성과 복원력이 뛰어납니다. 접착제를 사용하지 않아 열 팽창 또는 수축에 대한 저항성을 보장하고 균열이나 누수를 방지합니다. 스마트 클립 기능으로 용수 파이프 및 패드 교체에 쉽게 접근할 수 있어 유지보수 및 점검 절차가 간단합니다. 특히 작동 시 재순환된 용수를 사용하여 용수 소비를 최소화합니다.

비용 절감 이상의 이점 제공
Dry Hellas는 기화식 냉각의 영향에 대한 광범위한 평가를 수행하기로 결정하고 특정한 두 기간의 핵심 성능 지표에 초점을 맞추었습니다. 첫 번째 비교는 간헐적으로 사용하는 경우였고, 두 번째 비교는 슈퍼마켓에서 이틀간 운영하는 경우를 조사했습니다.
그 결과 단열 사전 냉각 솔루션이 에너지 효율 향상에 기여한다는 효과가 명확하게 입증되었습니다. 주변 온도가 32°C 정도로 높아지면 에너지 절감 효과는 거의 20%에 달했습니다. 높은 온도와 낮은 습도 조건에서 에너지 효율성이 더욱 향상되었습니다. 또한 주변 온도 상승으로 인해 에너지 절감 효과가 더욱 높아졌습니다. 전력 사용량이 급증하는 낮 시간의 전력 소비를 줄여 전력 공급에 도움이 되었습니다. 에너지 절감은 특히 전기 요금이 높은 지역에서 비용 절감으로 직결되었고 온실가스 배출량 감소에도 기여했습니다. 전력 소비 1kWh당 285g의 이산화탄소 배출을 방지할 수 있었습니다.

"하지만 비용 절감 이상의 이점이 있었습니다. Munters EC Cool의 기능은 낮은 응축 온도에서 작동하여 압축기 수명을 향상시키고 엔지니어의 개입이 필요한 오작동 빈도를 최소화했습니다. 또한 보다 안정적인 시스템 운영을 보장하여 캐비닛과 냉장실의 일관된 온도를 유지하며 제품 품질을 개선하고 부패율을 줄였습니다."
Dry Hellas 소유주 Ms. Peny Sitaridou

무더운 여름을 위한 지속 가능한 솔루션
요약하자면 응축기에 Munters EC Cool 기화식 사전 냉각 시스템을 적용하여 냉동 시스템의 운영 효율성이 크게 향상되었습니다. 극한의 온도와 압력을 완화하여 장치를 원활하게 운영하고 에너지를 절감하고 온실가스 배출량을 낮췄습니다. 또한 기존 시스템에 다양한 장치를 추가로 장착하고 에너지 절감 및 성능 개선을 통해 투자 수익률을 높일 수 있습니다. 특히 추가 장치의 설치가 간편하고 용수처리 요건이 없기 때문에 냉동 시스템을 개선하기 위한 실용적이고 지속 가능한 선택입니다.

"시스템 구현을 통해 획기적으로 에너지를 절감하는 것은 물론 냉각 회로의 고압을 줄여 압축기의 가동 중단을 방지할 수 있었습니다. 냉동 시스템의 온도 변화에 대처하고 기후변화에 대한 영향을 줄이는 지속 가능한 솔루션입니다.
고온의 여름철에 효율적으로 운영할 수 있는 시스템입니다.
에너지 및 신기술 감독자 AB Vassilopoulos Single Member S.A. Mr. Georgios Karampatos