잘못된 상식
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1. 잘못된 상식

내부의 인버터와 모터에서 발생하는 열을 흡입공기와 섞어서 압축하는 시스템이 외부로 방열을 하지 않으므로 더욱 효율적이다.

→ 정확한 상식

인버터에서 4%, 모터에서 5%의 열이 발생함. 거기에 패키지 내부의 배관과 볼류트 등에서 발생하는 열을 흡입공기와 혼합하면 입구 온도가 6도 정도 상승하게 됨. 이는 더 높은 온도에서 동작하는 것을 의미하며 2% 이상의 전력을 더 소모하게 된다. 따라서 바람직 하지 않다. 모터 냉각공기는 배관으로 뽑아 건물외부로 보낼 수 있으며, 인버터 냉각공기는 내부으로 발출하지만, 소용량의 Fan으로 환기를 함으로써 충분하다. 특히 여름에는 당연히 환기를 하여야 하며, 겨울에는 Fan을 조금만 틀어서 적절한 온도를 유지하면 되는 것이다.

 

2. 잘못된 상식

보장 유량을 +-5% 여유를 두고 보장하는 것이 합리적이다.

→ 정확한 상식

효율의 저하를 인정한다면, 보장 유량은 공차없이 보장하는 것이 맞다. 반면 전효율의 공차는 +-2% 정도를 주는 것이 맞다. 그렇지 않으면, 생산되는 제품의 30-40% 정도를 다시 공차를 맞추어 재조립하는 비효율이 있을 수 있기 때문이다.

 

3. 잘못된 상식

Genaralized Performance Map(일반화된 성능곡선)으로 성능을 보장 할 수 있다.

→ 정확한 상식

각각의 기종은 유량과 압력에 따라서 회전속도가 다르게 설계되어지며, 날개의 두께 등도 출력에 따라 달라지게 된다. 따라서 Impeller의 Tip을 조절하는 Trim의 경우에도 개별적인 성능곡선을 제공하는 것이 정확한 적용과 효율 보장에 필수적이다. 예를 들면, 100마력으로 개발해 놓은 압축부를 50마력으로 만들기 위하여 유로를 50%로 줄이게 되면 손실이 급격히 증가하며, 효율이 10% 이상 감소하게 되는데, 이것을 고려할 수 없게 되므로, 개별 모델에 대하여 각각의 성능시험과 곡선을 제공하는 것이 맞다.

 

4. 잘못된 상식

Turbo Blower는 중대형에만 적합하다.

→ 정확한 상식

터보 Charger의 가격은 10만원 대이며, super charging 용 PD Blower 대비 절반 수준이며, 효율은 20% 이상 높다. 25마력급에 대하여 직결형 터보 블로워를 출하하고 있으며, 10마력 이상 PD Blower를 상당 부분 대체하여 에너지 절감에 기여 할 수 있다.

 

5. 잘못된 상식

vaneless diffuser를 적용한 Turbo Blower의 단열효율(adiabatic efficiency)는 84% 수준이다.

→ 정확한 상식

vanelss diffuser를 채용한 경우 단열효율 78%가 현실적인 한계치로 알려져 있음. Vane diffuser를 사용하는 경우 Impeller에 back sweep 등 을 적절히 적용하면 83%까지 확보가 가능하다.

 

6. 잘못된 상식

Multi-Stage 단열효율이 83%에 달한다.

→ 정확한 상식

많은Multi-Stage Blower 제작사가 높은 단열효율을 주장하고 있지만, 정작 Catalog Data를 사용하여 역산하면 55-60% 수준을 기록 하고 있다. 이는 기존 제작처가 성능시험에서 Casing을 단열하지 않고 출구 온도를 측정함으로써 출구 온도가 낮게 계측되어 단열효율이 높게 계측된 것으로 볼 수 있다. 특히 Multi-Stage는 표면적이 넓어서 그 효과가 더욱 크다고 할 수 있다.

 

7. 잘못된 상식

축과 베어링의 접촉이 없으므로 Air Foil Bearing의 연속 동작 수명은 무제한 이다.

→ 정확한 상식

Coating에 대하여는 연속동작을 한다면, 무제한의 수명이 맞다. 하지만, 동작 중 bearing 안쪽의 Spring이 마모되는 현상이 발생하며, 그 두께가 0.1mm 수준이므로 장기간 동작하는 경우 두께가 줄어 파손되면서 수명을 다하게 된다.

 

8. 잘못된 상식

현재의 직결형 Turbo Blower는 Filter 이외는 유지보수를 할 것이 없다.

→ 정확한 상식

기존의 Oil System 을 포함하는 장비보다는 훨씬 적은 유지보수 항목이라는 것은 확실하지만, bearing의 수명 마다 Overhaul을 해야 하며, 특히 인버터의 경우는 Capacitor및 Fan을 포함 각종 소자마다의 수명에 따라 점검 및 교체를 실시하여야 한다.

 

9. 잘못된 상식

낮은 회전수를 사용하면 안정성이 좋아진다.

→ 정확한 상식

낮은 회전수를 사용하면, 역비례하여 Impeller의 직경이 커지게 되므로 축의 불안정 요소가 증가되며, 더 높는 Torque를 내기 위하여 모터의 회전축 무게가 무거워 지며 커지게 된다. 또한 최적 비속도에서 Imepller를 설계하지 않고 낮은 회전수에서 설계를 하면 마찰손실과 간극손실이 급격히 커져 단열효율이 71% 대로 낮아지게 된다. 이경우 전효율은 64% 이하가 되게된다.

 

10. 잘못된 상식

자기베어링은 속도범위의 제한이 없다.

→ 정확한 상식

Digital CPU를 사용하여 매회전마다 Sensor값을 읽어 들이고 복잡한 수식을 계산하여 Feedback 제어를 실행하므로, 5만 RPM 이상 회전속도가 높아지면, 불안정 요소가 확대되어 현실적으로 적용하기 어려워 진다.

 

11. 잘못된 상식

자기베어링은 정전시 기능을 상실하여 파손된다.

→ 정확한 상식

정전시 모터가 발전 모드로 전환되며 정지시까지 베어링을 사용할 수 있게하고 있으며, 경우에 따라 발전기 또는 UPS을 두기도 한다. 문제가 되는 경우는 전기적인 왜란에 의해서 제어기가 파손되거나, 제어기 자체가 시간이 지나며 오동작을 하는 경우이다.

 

12. 잘못된 상식

상용화된 인버터를 고속 직결형 Turbo Blower에 적용하는 것이 안정적이다.

→ 정확한 상식

상용화된 표준 인버터는 60Hz 구동을 표준으로 설계되어 있으며, 400Hz의 고주파 Mode 로 동작하는 경우 수명이 확보되지 않으며, 손실이 커서 인버터 효율이 95% 이하로 떨어지게 된다. 이 이유로 200마력 이상급에서는 상용인버터의 경우에는 저속임에도 불구하고 수냉인버터가 사용되고 있다. 한 예로 H 사의 경우 Drive Efficiency를 0.88로 공개하고 있음. (당사 0.92) 또한 정속제어를 기반으로 하기 때문에 기존의 VIGV를 사용하는 시스템보다 응답속도가 느려 Surge에 쉽게 노출되는 문제점이 확인 된 바 있다.

 

13. 잘못된 상식

자기베어링 시스템 Blower가 더 소음이 크다.

→ 정확한 상식

베어링 자체가 발생하는 소음은 공력소음에 비하여 무시할 수 있다, 따라서 자기베어링 Blower 가 소음이 크다고 말 할 수 없다.

 

14. 잘못된 상식

기어증속 방식의 Turbo Blower는 압축손실이 크다.

→ 정확한 상식

구동방식과 압축효율(단열효율)은 아무런 관련이 없다. 기어증속형 중에 500마력 이상급은 최적 회전수를 선택하고 있으며, Vane Diffuser까지 적용하고 있어 단열효율이 80% 정도까지 간다고 보는 것이 맞다.

 

15. 잘못된 상식

Alminum Impeller 가 Stainless Impeller 보다 무게가 더 가볍다.

→ 정확한 상식

Alminum을 사용하면 강도가 낮으므로 Blade 두께를 더 두껍게 해야 하므로, 유량이 제한되는 단점이 있으며, Back Disk를 두껍게 해야 하므로 부피가 늘어 나게 된다. 반면, stainless는 강도가 높아 얇은 blade를 적용할 수 있으며, back disk의 두께를 얇게 하여 무게를 줄일 수 있다. 따라서 회전체에 있어서 무게는 소재의 문제가 아니라 설계의 문제인 것인다.

 

16. 잘못된 상식

고속 회전 Turbo Blower에서는 Aluminum Impeller가 더 유리하다.

→ 정확한 상식

더 고속인 Turbo Compressor는 모두 stainless steel Impeller를 적용하고 있음. 모순됨.

 

17. 잘못된 상식

영구자석 모터는 고온(100℃)에서 동작하면 효율이 낮아진다.

→ 정확한 상식

SmCo계열의 자석은 200℃ 까지 전혀 문제 없이 동작할 수 있으며, 온도에 따라 자력의 변화는 극히 적다. NdFeb를 사용하는 경우는 즉각적으로 문제가 되면, 3회 정도 운전하면 감자되어 사용할 수 없는 상황이 된다.