이중효용이란?

일중효용(단효용이라고도 한다)형 흡수식 냉동기에 있어서는, 재생기에서 발생한 냉매증기가 응축기에서 냉각수로 냉각되어 액화(응축)할 때에 발생하는 응축열을 전부 냉각수에 전달하게 된다. 이 버려지는 응축열을 이용해서 더욱 효율이 좋은 냉동기를 만들 수 없을까 해서 생각해 낸 것이 2중효용형 흡수식 냉동기이다.

2중효용의 개념은 지금까지는 버렸던 응축열을 이용하여 다시한번 LiBr수용액을 가열해서 냉매증기를 만들어 낸다는 것이다.

고온재생기에서 가열되어 흡수액으로부터 발생한 냉매증기를 다시한번 흡수액의 가열원으로 사용하려고 하는 것인데, 같은 재생기의 가열에 사용하는 것은 그 증기의 온도가 비등하고 있는 흡수액의 온도와 같기 때문에 온도차(□t)가 없어서 열을 액체에 돌려 줄 수 없다.

따라서, 이 증기는 앞의 고온재생기 보다도 낮은 압력, 즉 비등온도가 낮은 다음의 저온재생기의 가열에 이용하면 유효하게 이용할 수 있는 것이다. 이와같이 해서 저온재생기에서 발생한 냉매증기는 응축기로 가서 냉각수에 의해서 응축액화한다. 한편, 고온재생기에서 발생한 냉매증기는 저온재생기의 전열관속에서 응축되어 응축열을 흡수액에 돌려주고 액화한 냉매액은 응축기에서 액화된 냉매액과 함께 증발기로 돌아간다.

이것을 그림으로서 설명하면 같은 가열량(A)에 있어서 일중효용에서는 A×□의 냉매액이 얻어지고 2중효용에서는 (A×□1)+(A×□1×□2)=(A×□1)×(1+□2)의 냉매액이 얻어지게 된다.

지금 각 재생기에서의 열효율 □1 및 □2를 65%로 하면,

일중효용에서 얻어지는 냉매액량은 0.65×A.

2중효용에서 얻어지는 냉매액량은 0.65×(1+0.65)×A=1.07A가 된다.

따라서, 2중효용으로 함으로써 일중효용의 경우보다 1.07/0.65=3/2배의 냉매액이 얻어진다. 즉, 같은량의 냉매액을 얻으려면 2중효용에서는 약 2/3의 가열량으로 충분하다. 최근의 냉난방기는 실제 여러 가지로 개선되어 2중효용의 경우 가열량은 일중효용에 비해서 약 반정도로 감소되어 있다.