제조 공정에서 히트 펌프의 누설 감지

정확한 누설 감지를 통한 냉매 손실 방지 

Pipes and tubes HVAC/R

난방 및 냉방 시스템은 전 세계 대부분의 가정에서 에너지 사용의 가장 큰 부분을 차지합니다. 유럽에서는 전체 에너지 소비의 50%를 차지합니다. 난방 부문의 탈탄소화를 시도하는 과정에서 히트펌프는 석유와 가스 등 기존의 화석 연료를 대체하는 효율적이고 지속 가능하며 점진적으로 더 저렴한 난방 대안을 제공하며 더 깨끗하고 환경 친화적인 미래를 향한 여정에 기여하고 있습니다. 히트펌프는 청정 에너지 전환을 실현하고 2050년까지 EU의 탄소 중립 목표를 달성하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

안전하고 깨끗하며 오래 지속되는 작동을 위한 누수 없는 히트 펌프

주거용, 상업용 또는 산업용이든 이러한 시스템은 제품 수명, 효율성 및 오늘날의 환경 문제에 대한 요구 사항을 충족하기 위해 엄격한 누설 테스트가 필요합니다. 제조 및 작동 중에 수행되는 정확한 누설 테스트는 냉매 손실을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다.

R32, R290, R410과 같은 냉매 가스는 히트 펌프와 같은 HVAC/R 시스템에서 콘덴서를 가열하는 데 사용됩니다. 일부 냉매는 대기 중으로 방출될 때 환경에 큰 영향을 미칩니다. 일부 가스는 가연성이 있어 인명과 재산의 안전에 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다. 또한 가스 손실은 난방 효율에 영향을 미치고 에너지 소비를 증가시킵니다.  

환경적 측면 외에도 최적의 성능을 유지하고 히트펌프의 오래 지속되는 작동을 보장하려면 누설을 방지하는 것이 중요합니다. 이러한 시스템은 열을 효율적으로 전달하도록 설계되었기 때문에 누수가 발생하면 효율성이 저하되고 수리 또는 교체에 많은 비용이 발생할 수 있습니다.

히트 펌프의 누설 여부를 정확하게 테스트하면 제조업체와 최종 사용자 모두 비용과 불편을 최소화할 수 있습니다.

HVAC parts in manufacturing environment
HVAC parts in manufacturing environment

정확한 누설 감지를 통한 냉매 손실 방지

히트 펌프 어셈블리는 컴프레서, 열교환기, 파이프 및 냉매 회로의 일부이므로 엄격한 누설률 기준을 충족해야 하는 다양한 소형 부품과 같은 개별 구성품으로 이루어져 있습니다.

누설은 일반적으로 조립 및 제조 불량으로 인해 발생하며 장단기적으로 손상을 유발합니다. 제조 공정에서 누설 테스트를 위한 일반적인 누설률은 히트 펌프의 계산된 수명을 충족하기 위해 1~3 gr/y 사이로 설정됩니다.

과거에는 일반적으로 시스템에 공기를 주입하고 미리 정해진 시간 동안 압력을 모니터링하는 방식으로 누설 감지를 수행했습니다. 압력이 떨어지면 누설 가능성이 있음을 의미했습니다. 예를 들어, 히트 펌프 또는 그 구성품을 수조에 담그거나 비눗물 누설 테스트 용액을 뿌리고 거품을 찾아내는 것은 압력 감소 테스트 후 누설을 쉽게 찾을 수 있는 방법이었습니다.  

이러한 방법에는 감도부터 시작해서 여러 가지 문제가 있습니다. 버블 테스트는 큰 누설은 감지할 수 있지만 아주 작은 누설을 감지하는 데는 적합하지 않습니다. 압력 감소 측정은 온도에 매우 민감하기 때문에 잘못된 측정값이 나올 수 있습니다.  또한 이러한 기술의 대부분은 반복 가능한 결과나 누설률 측정을 허용하지 않습니다. 많은 경우 제조업체는 포괄적인 누설 테스트를 보장하고 업계 표준을 충족하기 위해 이러한 방법을 조합하여 사용해 왔습니다.  

히트 펌프의 정확한 누설 감지 방법은 헬륨이나 수소와 같은 추적 가스를 사용하는 것입니다. 시스템에 가스를 채우고 누설되는 가스를 감지하면 누설 감지기를 사용하여 누설을 쉽게 식별하고 측정할 수 있습니다. 이 방법은 매우 선택적이고 반복 가능한 결과를 제공하며 현재 업계 표준으로 자리 잡았습니다. 이 방법은 건식(부품을 청소할 필요가 없음), 온도와 무관하며 비파괴적인 방법입니다.

최신 히트 펌프 제조에서 개별 부품은 일반적으로 최종 조립 전에 진공 챔버 내에서 엄격한 테스트를 거칩니다. 이 방법은 개별 부품의 품질을 보장하지만, 정확한 누출 위치를 파악하기 어렵기 때문에 생산 후반 단계에서 추가적인 수동 테스트와 재작업이 필요합니다.

모든 부품이 연결되거나 용접되면 히트 펌프 시스템에 냉매가 채워집니다. 이 시점에서 마지막 용접 연결부 또는 충전 포트를 테스트해야 하는데, 이는 이전 제조 공정에서는 불가능한 단계입니다. 이 문제를 해결하기 위해 필요한 감도를 갖춘 누설 감지기를 사용하여 수동 테스트를 수행하여 시스템을 작동하기 전에 잠재적인 누설을 식별하고 수리합니다.  

Hand Probe on HVAC/R joint
Hand Probe on HVAC/R joint

수동에서 로봇 누설 테스트 솔루션까지

인피콘은 광범위한 누설 감지기 포트폴리오를 보유하고 있으며 업계의 요구 사항을 충족하는 수동, 자동 및 반자동 누설 테스트 솔루션을 제공합니다. 

XL3000flex 수소 및 헬륨 누출 감지기는 헬륨 또는 수소와 함께 사용할 수 있으며, 최고의 감도를 제공합니다. 이 장치는 가스 유량 (흡입량)을 300 sccm 또는 3000 sccm 중에서 선택하여 사용 할 수 있습니다. 가스 유량이 3000 sccm으로 높으면 스니퍼 팁이 테스트 개체 위로 더 먼 거리에서 더 빠른 속도로 움직일 수 있으므로 경험이 부족한 작업자도 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다..

Ecotec® E3000 멀티가스 누설 감지기는 까다로운 생산 환경을 위해 특별히 설계되었습니다. 다양한 기능을 통해 쉽고 편안하게 사용할 수 있으며, 부주의한 작동을 방지하고 작업자 오류를 최소화합니다. 

HLD6000 냉매 누설 감지기는 작고 가벼운 장치입니다. 감도가 높고 반응 시간이 매우 짧은 수명이 긴 적외선 센서를 사용하며 냉매 감지를 위해 특별히 개발되었습니다. 스니퍼 팁에 있는 두 개의 LED 조명은 조명이 어두운 검사 위치에서도 누설을 쉽게 감지하고 누설 위치를 정확하게 파악할 수 있게 해주며 허용 누설률을 초과하면 점멸을 통해 사용자에게 알려줍니다. 

Sensistor® Sentrac®  수소 누설 감지기는 산업용 최신 누설 감지기입니다. 고도로 선택적이고 민감한 센시스터 센서를 기반으로 하는 이 기기는 생산 및 수리 라인에서 다양한 상황에서 누설 위치를 파악할 수 있습니다. 이 누설 감지기는 크고 작은 누설은 물론 높은 수준의 추적 가스를 처리할 수 있는 고유한 기능 덕분에 적응성이 뛰어납니다. 수동, 반자동 또는 완전 자동 누설 테스트에 사용할 수 있습니다. 

3D로봇 누설 테스트 시스템 은 배관의 아주 작은 누설을 밀리미터 단위의 정밀도로 찾아냅니다. 이 시스템에는 자동화를 위해 특별히 설계된 스니퍼 팁이 장착된 누설 감지기와 3D 이미지 인식 시스템이 포함되어 있습니다. 이 시스템은 이러한 동적 위치 파악을 처리할 뿐만 아니라 최적화된 경로 계획을 통합하여 설정된 주기 시간 내에 누설 테스트가 수행되도록 보장합니다. 

추적 가스를 사용한 누설 감지의 이점

  • 품질 향상  
  • 접근하기 어려운 영역에서도 모든 누설 감지 
  • 빠른 응답 시간 
  • 온도 변화에 영향을 받지 않음 
  • 누설 위치의 빠른 핀 포인팅 
  • 누설 크기에 대한 작업자의 해석이 필요 없음 
  • 관련 부위만 수리(불합격 수준 이상으로 누설되는 부위) 
  • 깨끗하고 건조한 테스트 방법 

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