가전 에너지 저감 핵심 기술 - 인버터 압축기, 모터 속도 제어

가전제품 에너지 관련하여 신문 기사를 보면 "인버터"라는 단어가 꼭 나옵니다. 인버터로 인하여 절전이 된다는 내용입니다. "인버터가 전기를 많이 먹는 부품인가?, 그래서 인버터를 잘 설계하면 요금이 절감되는구나" 하고 생각하시는 분 들도 계실 것입니다. 사실은 좀 다른데, "가전 에너지 저감 핵심 기술인 인버터 압축기, 모터 속도 제어"에 대하여 말씀드리겠습니다.

 

가전제품 에너지 비교

가전제품 에너지는 월간 소비 전력량으로 비교할 수 있습니다. 여름철까지 포함하여 월간 소비 전력량이 많은 제품의 순위는 다음과 같습니다. 

1. 에어컨 259.4 kwh (냉방 능력 7000W(약 17평), 실내기 2대)
2. 제습기   48.3 kwh (15~20리터)
3. 냉장고   40.9 kwh (800 리터대)
4. 건조기   26.6 kwh (18~20kg)

위 제품들의 특징은 압축기를 사용한다는 공통점이 있습니다. 압축기를 사용할수록, 그리고 용량이 클수록 전력 소비량이 크다는 것을 알 수 있습니다. 참고적으로, 분리형 에어컨의 경우에는 소비자가 실내에서 접하는 제품이 실내기이고, 외부의 별도 공간에 두는 제품이 실외기인데, 압축기는 실외기 안에 있습니다. 전기로 돌아가는 부품은 실내기에 팬 모터가 있고 실외기에는 팬 모터와 압축기가 있는데, 에어컨 전체 에너지 사용량의 80%는 압축기라고 할 수 있습니다. 그렇기 때문에 압축기의 소비 전력량을 줄이는 것이 중요한 절전 기술입니다.

 

에어컨 실내기, 실외기 그리고 압축기(압축기는 실외기의 회사 로고 위치 안에 있다.)

 

인버터 압축기, 모터 속도 제어 

사전적 의미로 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 장치입니다. 이를 에어컨의 절전과 연관시켜서 이야기한다면 더 정확하게는 인버터 압축기 속도 제어입니다. 인버터의 속도 제어에 반대되는 개념은 정속형 압축기입니다. 정속형은 말 그대로 운전 중에 속도가 변하지 않고, On/Off 만 반복하는 압축기입니다. 기동할 때 토크도 많이 필요하여 소비 전력이 높고, 소음도 큰 편입니다.  

 

하지만, 인버터 압축기는 속도 제어가 가능합니다. 아래 그림과 같이 에어컨 기동 초기에는 압축기를 높은 RPM으로 운전하여 실내 온도를 빨리 내리고, 희망 온도까지 내려가면 압축기를 낮은 RPM 운전하여 소비 전력을 절감하는 방식입니다. 그리고, 낮은 RPM 으로 운전하니 압축기 자체의 소음이 정속형 대비 더 작습니다.

 

소비 전력량 절감 (출처: LG전자)

하지만, 인버터 압축기 속도 제어는 제어를 할 수 있는 회로 기판과 프로그램이 있어야 하고, 모터도 자석을 사용하는 BLDC 모터이어야만 합니다.  그 말은 정속형 압축기 대비 가격이 올라갈 수 있다는 것입니다.  

 

맺음말

인버터 압축기의 속도 제어에 대하여 설명을 드렸습니다. 개인적으로는 정속형 대신 인버터형 제품을 사용할 것을 꼭 추천한다. 전기 요금도 문제지만 인버터 제품은 정속형 대비 소음이 낮습니다. "소음의 크기가 얼마나 되겠어"하실 수 있지만,

꽤 신경 쓰일 수 있는 정도입니다. 특히, 창문형 에어컨은 실내기와 실외기가 한 몸통으로 되어 있는 것으로 압축기 소음에 매우 민감합니다. 꼭 인버터 압축기 인지 확인하시고 구매 바랍니다.  제습기 역시 마찬가지입니다. 가격은 좀 높을 수 있지만 인버터 제어 기능 있는 것, 그리고 가급적 로터리 압축기보다는 냉장고용 왕복동 압축기 장착 제품을 추천드립니다. 

 

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