팽창밸브의 역할은 동일하다. 액화된 냉매를 부하에 맞게 증발기로 보내는 역할을 한다. 중요한건 '어떻게(How) 냉매량을 판단하고 조절하는가'다. 감온식 팽창밸브는 온도를 감지해서 오리피스의 장력으로 니들을 조절해 액냉매의 유량을 조절하는 것이고 전자식 팽창밸브는 전기적으로 니들을 조절해 유량을 조절하는 밸브다. '니들'은 냉매의 유로를 여닫는 뾰족한 가동부가 바늘과 같아 불리는 명칭이다. 우리가 선정하는 하드웨어인 오리피스는, 유량 조절의 범위가 좁다. 반면에 전자식 팽창밸브는, 스텝모터가 니들의 위치를 그 범위가 넓다.
그럼 냉매의 유량을 조절하는 이유는 뭘까? 냉매의 유량을 조절한다는건 증발기에 냉매를 많이 넣어주느냐, 적게 넣어주느냐이다. 만약 500명이 손에 손을 잡아야 끝에 도달하는 길에, 300명만 보낸다면 그 길의 끝에 도달할 수 없다. 600명을 그 길에 보낸다면, 100명은 길에 도달하고 남을 것이다. 냉매의 유량 조절은 이와 같다. 부하에 맞게 냉매량을 조절하여 증발기의 마지막까지 냉매가 잘 활용 될 수 있게 하는 것이다. 유량이 작으면, 더 과열되어 압축기에 도착할 것이고, 유량이 남으면 남는 액이 압축기에 도달할것이다. (부가적인 이야기지만 이 정도를, 과열도라 한다.)
전자식 팽창밸브의 유량 조절은 과열도를 기반으로 한다. 그렇다면 압력센서와 온도센서가 필요한 것은 너무나 당연하다. 증발기 출구 압력을 센싱하고, 압축기 전단의 배관 온도를 센싱한다. 그리고 과열도를 계산하여 과열도가 높으면 유량을 늘이고, 과열도가 낮으면 유량을 낮춘다. 그렇다면, 과열도가 높고 낮음의 기준을 누군가 판단해야 하는데, 그게 컨트롤러다. 자, 그럼 결론. 전자식 팽창밸브는, 압력센서 + 온도센서 + 센싱값을 계산하고 컨트롤하는 컨트롤러 + 전자 밸브가 한 set일 수밖에 없다. 전자식 팽창밸브가 왜이렇게 비싼지 이해가 되는 대목이다. 과열도가 높으면 유량을 크게, 과열도가 낮으면 유량을 작게... 이 얼마나 과학적이고 완벽한 논리인가. 이건 뭐 거의 산소호흡기로 산소량을 조절해서 주는 정도 수준이니, 기계가 죽을수가 없겠다. 싶다.
좋은 기술이 활용되지 못하는 이유는 뭘까. 가장 높은 허들은, 바로 초기 비용이다. 두번째는 정보의 불평형과 적극성이다. 좋은 기술을 아는 사람만이 그 기술의 행사할 수 있다. 그리고 고객에게 설득할 수 있는 사람만이 가치로 바꿀 수 있다. 쿨리닉 파트너분들은 가장 빠르게 정보를 접하고, 차별화 된 엔지니어가 되었으면 한다. 이 칼럼을 이어가는 이유도 여기에 있다. 다음 칼럼에서 뵙겠습니다.