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삼성전자, 시스템에어컨 난방성능 향상

차세대 Flash Injection기술로 NET 인증 획득

시스템에어컨은 설치 및 유지보수의 편리성, 고효율 운전 및 실내 쾌적성 등 다양한 면에서 우수한 특성을 가지고 있으나 냉동사이클 원리를 이용하는 시스템의 특성상 실외온도가 낮아질수록 난방성능이 감소하는 특징이 있다. 이와 같은 기술적 한계를 보완하기 위해 가변속 인버터 압축기, Vapor Injection기술 등이 개발돼 제품에 적용되고 있으나 저온 난방성능 향상은 여전히 시스템에어컨의 중요한 기술적 과제로 남아 있다. 

압축기의 회전 속도를 증가시킬 수 있는 인버터 압축기를 사용하면 전체 냉매 순환량을 늘릴 수 있어 기존의 정속 압축기를 사용하는 것보다 난방성능을 향상시킬 수 있지만 압축과정에서 발생하는 열로 인해 속도를 증가시키는데 제한을 받을 수 있다. 

또한 Vapor Injection기술은 실외온도가 낮을수록 난방성능 향상 효과가 증가하는 특성이 있어 실외온도에 따른 난방성능 감소를 개선하는 매우 효과적인 방식이고 일부 과열을 방지하는 효과도 있으나 저온에서 고속운전을 하는 과정에서 발생하는 열을 해결하기에는 부족하다.

Flash Injection기술은 기존의 Vapor Injection기술을 한단계 발전시킨 것으로, 효율 저하를 최소화하면서 압축기의 과열을 방지할 수 있어 저온 난방성능을 극대화할 수 있다. 

Vapor Injection이 압축 과정 중간에 기상의 냉매를 주입하는 방식이라면 Flash Injection은 기상과 액상이 혼합된 Two-phase 상태로 주입하는 방식으로, Injection 냉매에 포함된 액상의 냉매가 증발하면서 압축기의 온도를 낮춰주기 때문에 저온에서도 고속운전이 가능하다. 


그러나 Vapor Injection에 비해 Injection 유량이 많고 고속으로 운전하며 Two-phase 상태로 Injection하기 때문에 압축기의 강성 및 Injection 유량 제어가 매우 중요하다.

삼성전자 DVM S는 압축기 기구부 강화와 고속운전에 적합한 대용량·고효율 BLDC Motor를 적용해 안정적인 고속운전을 실현했다. 또한 공간 효율성을 극대화하기 위해 기존 압축기와 크기는 유사하지만 보다 강력한 성능을 낼 수 있는 대수나선형상(Algebraic Spiral Curve–Variable Thickness Profile)으로 압축부를 설계해 동일 프레임에서 배제 체적을 14% 증가시켰다. 정확한 Injection 유량제어기술을 개발해 혹한조건에서도 안정적인 난방 성능을 발휘할 수 있도록 했다. 


삼성전자 Flash Injection기술은 미국 AHRI 공인시험기관인 Intertek과 한국 냉동공조인증센터(KRAAC)에서 성능 향상에 대한 시험성적서를 취득했으며 2016년 대한민국 신기술(NET: New Excellent Technology)로 선정돼 정부로부터도 기술력을 인정받았다. 

삼성전자 DVM S는 특히 Vapor Injection기술로도 2012년 신기술(NET) 인증을 받았으며 이를 더욱 발전시킨 Flash Injection기술로 다시 한 번 신기술 인증을 받아 Injection 사이클 기술분야에서 독보적인 성과를 이뤘다.

삼성전자의 관계자는 “Flash Injection기술을 통해 저온 난방성능이 향상되면 시스템에어컨을 사용할 수 있는 지역이 확대되고 난방성능이 향상된 만큼 전기히터 사용을 줄일 수 있어 겨울철 전기수급 안정화에도 기여할 것으로 예상된다”고 밝혔다.