냉장 제상 방법 소개

영하의 포화 흡입 온도에서 작동하는 냉동 시스템은 결국 증발기 튜브와 핀에 서리가 쌓이는 현상을 피할 수 없습니다. 서리는 공간에서 전달되는 열과 냉매 사이의 단열재 역할을 하여 증발기 효율을 저하시킵니다. 따라서 장비 제조업체는 코일 표면에서 서리를 주기적으로 제거하기 위한 특정 기술을 사용해야 합니다. 제상 방법에는 오프 사이클 또는 공기 제상, 전기 및 가스 제상(3월호 2부에서 다룰 예정) 등이 있지만 이에 국한되지는 않습니다. 또한, 이러한 기본적인 제상 방식을 수정하면 현장 서비스 담당자에게 또 다른 복잡성이 추가됩니다. 모든 방법을 올바르게 설정하면 서리를 녹이는 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 제상 사이클이 올바르게 설정되지 않으면 불완전한 제상(및 증발기 효율 감소)으로 인해 냉장 공간 온도가 예상보다 높아지거나 냉매 역류 또는 오일 로깅 문제가 발생할 수 있습니다.
예를 들어, 제품 온도를 섭씨 0도(섭씨 1도)로 유지하는 일반적인 육류 진열장의 배출 공기 온도는 약 섭씨 2도(섭씨 1도)이고 포화 증발기 온도는 섭씨 2도(섭씨 22도)일 수 있습니다. 제품 온도가 섭씨 0도(섭씨 1도)를 넘는 중온 환경에서도 증발기 튜브와 핀의 온도는 섭씨 0도(섭씨 1도) 미만으로 유지되어 서리가 쌓이게 됩니다. 중온 환경에서는 비주기 제상이 가장 일반적이지만, 이러한 환경에서 가스 제상이나 전기 제상이 사용되는 경우도 드물지 않습니다.

냉장 제상
그림 1 서리 형성

오프 사이클 제상
오프 사이클 제상은 말 그대로 냉동 사이클을 끄고 냉매가 증발기로 유입되는 것을 차단하여 제상을 수행합니다. 증발기가 섭씨 0도(섭씨 0도) 미만에서 작동하더라도 냉장 공간의 기온은 섭씨 0도(섭씨 0도) 이상입니다. 냉동 사이클을 끄면 냉장 공간의 공기가 증발기 튜브/핀을 통해 계속 순환하여 증발기 표면 온도를 높여 서리를 녹입니다. 또한 냉장 공간으로의 정상적인 공기 유입으로 기온이 상승하여 제상 사이클에 더욱 도움이 됩니다. 냉장 공간의 기온이 일반적으로 섭씨 0도(섭씨 0도) 이상인 경우, 오프 사이클 제상은 서리를 녹이는 효과적인 수단으로 입증되었으며 중온 환경에서 가장 일반적으로 사용되는 제상 방법입니다.
오프 사이클 제상이 시작되면 다음 방법 중 하나를 사용하여 냉매 흐름이 증발기 코일로 들어가는 것을 방지합니다. 제상 타임 클록을 사용하여 압축기를 끄거나(단일 압축기 장치), 시스템 액체 라인 솔레노이드 밸브를 끄고 펌프다운 사이클을 시작하거나(단일 압축기 장치 또는 멀티플렉스 압축기 랙), 멀티플렉스 랙의 액체 솔레노이드 밸브와 흡입 라인 레귤레이터를 끕니다.

냉장 제상
그림 2 일반적인 제상/펌프다운 배선도

그림 2 일반적인 제상/펌프다운 배선도
단일 압축기에서 제상 타이머가 펌프다운 사이클을 시작하는 경우, 액관 솔레노이드 밸브의 전원이 즉시 꺼집니다. 압축기는 계속 작동하여 시스템 저압측에서 냉매를 펌핑하여 액관으로 보냅니다. 흡입 압력이 저압 제어를 위한 컷아웃 설정값까지 떨어지면 압축기는 사이클을 종료합니다.
멀티플렉스 압축기 랙에서 타임 클록은 일반적으로 액관 솔레노이드 밸브와 흡입 레귤레이터의 전원을 끕니다. 이를 통해 증발기 내 냉매량이 일정하게 유지됩니다. 증발기 온도가 상승하면 증발기 내 냉매량도 함께 상승하여 방열판 역할을 하여 증발기 표면 온도를 높이는 데 도움을 줍니다.
오프 사이클 제상에는 다른 열이나 에너지원이 필요하지 않습니다. 시스템은 시간 또는 온도 임계값에 도달한 후에만 냉장 모드로 복귀합니다. 중온 적용의 경우 임계값은 약 48°F(섭씨 21도) 또는 60분의 오프 타임입니다. 이 과정은 디스플레이 케이스(또는 W/I 증발기) 제조업체의 권장 사항에 따라 하루에 최대 4회까지 반복됩니다.

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전기 제상
전기 제상은 저온 환경에서 더 흔하게 사용되지만, 중온 환경에서도 사용할 수 있습니다. 저온 환경에서는 냉장 공간의 공기 온도가 0°C 미만이므로 오프 사이클 제상은 실용적이지 않습니다. 따라서 냉동 사이클을 중단하는 것 외에도 증발기 온도를 높이기 위한 외부 열원이 필요합니다. 전기 제상은 외부 열을 추가하여 쌓인 서리를 녹이는 한 가지 방법입니다.
하나 이상의 저항 가열 막대가 증발기 길이를 따라 삽입됩니다. 제상 타이머가 전기 제상 사이클을 시작하면 다음과 같은 여러 가지 현상이 동시에 발생합니다.
(1) 증발기 팬 모터에 전원을 공급하는 제상 시간 시계의 상시 닫힘 스위치가 열립니다. 이 회로는 증발기 팬 모터에 직접 전원을 공급하거나, 개별 증발기 팬 모터 접촉기의 유지 코일에 전원을 공급할 수 있습니다. 이렇게 하면 증발기 팬 모터가 꺼지고, 제상 히터에서 발생하는 열이 팬에 의해 순환되는 공기로 전달되는 대신 증발기 표면에만 집중됩니다.
(2) 액관 솔레노이드(및 흡입 레귤레이터 사용 시)에 전원을 공급하는 제상 시간 시계의 또 다른 상시 닫힘 스위치가 열립니다. 이렇게 하면 액관 솔레노이드 밸브(및 흡입 레귤레이터 사용 시)가 닫혀 증발기로 냉매가 유입되지 않습니다.
(3) 제상 시간 기록계의 상시 개방 스위치가 닫힙니다. 이 스위치는 제상 히터(소형 저전류 제상 히터 응용 분야)에 직접 전원을 공급하거나 제상 히터 접점기의 유지 코일에 전원을 공급합니다. 일부 시간 기록계에는 제상 히터에 직접 전원을 공급할 수 있는 고전류 정격의 접촉기가 내장되어 있어 별도의 제상 히터 접점기가 필요하지 않습니다.

냉장 제상
그림 3 전기 히터, 제상 종료 및 팬 지연 구성

전기 제상은 오프 사이클보다 더 효과적인 제상을 제공하며, 지속 시간은 더 짧습니다. 제상 사이클은 정시 또는 온도에 따라 종료됩니다. 제상 종료 시에는 드립 다운 타임이 발생할 수 있습니다. 드립 다운 타임은 녹은 서리가 증발기 표면에서 떨어져 배수 팬으로 흘러내리는 짧은 시간입니다. 또한, 냉동 사이클이 시작된 후 증발기 팬 모터의 재시작이 잠시 지연됩니다. 이는 증발기 표면에 남아 있는 수분이 냉장실로 유입되는 것을 방지하기 위한 것입니다. 수분은 증발기 표면에 얼어붙어 그대로 유지됩니다. 팬 지연은 제상 종료 후 냉장실로 순환되는 따뜻한 공기의 양을 최소화합니다. 팬 지연은 온도 제어(서모스탯 또는 클릭슨) 또는 시간 지연을 통해 구현할 수 있습니다.
전기 제상은 오프 사이클 제상이 현실적으로 불가능한 환경에서 비교적 간단한 제상 방법입니다. 전기를 공급하고 열을 발생시켜 증발기에서 성에를 녹입니다. 그러나 오프 사이클 제상과 비교했을 때 전기 제상은 몇 가지 단점이 있습니다. 일회성 비용으로 히터 봉, 추가 접촉기, 릴레이, 지연 스위치 등의 초기 비용과 현장 배선에 필요한 추가 인력 및 자재 비용을 고려해야 합니다. 또한, 지속적인 추가 전기 비용도 고려해야 합니다. 제상 히터에 전력을 공급하기 위해 외부 에너지원이 필요하기 때문에 오프 사이클 제상과 비교했을 때 순 에너지 손실이 발생합니다.
자, 이제 오프사이클, 에어 제상, 전기 제상 방법에 대한 설명은 모두 끝났습니다. 3월호에서는 가스 제상에 대해 자세히 살펴보겠습니다.