1. 빈번한 시작-정지 주기 동안의 기계적 및 열적 스트레스
그만큼 반밀폐형 압축기 빈번한 시동-정지 작동으로 인해 반복적인 가속 및 감속을 경험합니다. 시동할 때마다 모터 권선에 전류가 유입되고 크랭크케이스 내에서 피스톤이 빠르게 움직입니다. 이러한 갑작스러운 기계적 작용은 베어링, 크랭크샤프트, 커넥팅 로드, 피스톤 등 중요한 부품에 응력을 가합니다. 시간이 지남에 따라 반복되는 응력 주기로 인해 응력이 높은 영역에 미세 균열이나 피로가 발생하여 잠재적으로 조기 구성 요소 고장이 발생할 수 있습니다.

그만큼rmal cycling is another critical factor. When the compressor starts and stops repeatedly, the internal components experience rapid expansion and contraction due to fluctuating temperatures. This thermal cycling can loosen fasteners, degrade seal integrity, and create localized stress points in metal components. Semi-Hermetic Compressors with larger displacement and higher capacities are particularly sensitive, as heavier pistons and more robust crankshafts generate greater thermal inertia, amplifying stress during frequent cycling.

2. 윤활 문제
반밀폐형 압축기의 안정적인 작동을 위해서는 적절한 윤활이 필수적입니다. 오일은 크랭크케이스 내에서 순환하며 베어링, 피스톤 및 밸브 어셈블리에 분배됩니다. 빈번한 시작-정지 주기는 오일이 흐르는 시간을 줄이고 모든 움직이는 구성 요소를 적절하게 코팅합니다. 반복적인 시동 중 윤활이 부족하면 마찰이 증가하여 마모율이 높아지고 피스톤과 실린더의 스코어링이 발생할 수 있으며 베어링 피로가 가속화됩니다.

또한, 압축기 오일이 낮은 지점으로 이동하거나 정지 중에 특정 영역에 고인 경우 오일이 재분배될 때까지 초기 윤활이 충분하지 않을 수 있습니다. 고점도 오일을 사용하거나 추운 환경에서 작동하는 압축기는 특히 취약합니다. 두꺼운 오일은 시동 시 더 느리게 이동하고 적절한 윤활을 지연시키기 때문입니다. 따라서 주기적인 오일 점검 및 유지보수는 자주 순환하는 압축기에 매우 중요합니다.

3. 에너지 소비에 미치는 영향
빈번한 시작-중지 주기는 정상 상태 작동에 비해 에너지 소비를 크게 증가시킵니다. 각 시동에는 모터에 전원을 공급하고 정지 마찰을 극복하는 동시에 정지 상태의 냉매를 압축하기 위한 초기 돌입 전류가 필요합니다. 이러한 시작 이벤트는 종종 평균 실행 부하보다 상당히 높은 에너지 피크를 생성합니다.

압축기가 짧은 시간 내에 켜짐과 꺼짐을 반복하는 짧은 사이클링은 유사한 부하 조건에서 연속 운전에 비해 전체 에너지 사용량을 10~30% 증가시킬 수 있습니다. 전기 수요 외에도 빈번한 사이클링은 압축기가 장기간 최적의 성능 범위에서 작동할 수 없기 때문에 전체 시스템 효율성을 감소시킵니다. 또한 시동 및 정지 중 압력 변동으로 인해 팽창 밸브 및 증발기와 같은 다른 시스템 구성 요소에 추가 작업이 발생하여 에너지 소비가 더욱 증가합니다.

4. 빈번한 사이클링의 시스템 수준 효과
압축기 자체 외에도 빈번한 시작-정지 주기는 전체 냉동 또는 HVAC 시스템에 영향을 미칩니다. 반복적인 시동으로 인한 압력 변동은 밸브, 배관 및 열교환기에 추가적인 스트레스를 가해 잠재적으로 운영 효율성을 저하시킵니다. 또한 센서와 컨트롤러는 시스템 압력과 온도의 급격한 변화에 일관되지 않게 반응하여 제어가 불안정해지고 에너지 사용량이 증가할 수 있습니다.

또한 반복적인 사이클링으로 인해 시스템 구성 요소의 노화가 가속화될 수 있습니다. 밸브는 더 빨리 마모될 수 있고, 팽창 장치는 일시적인 압력으로 인해 부정확하게 반응할 수 있으며, 압축기가 안정적인 냉매 흐름을 유지하지 못하는 경우 증발기는 최적이 아닌 열 전달로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다. 따라서 빈번한 사이클링은 압축기에 영향을 미칠 뿐만 아니라 시스템의 전반적인 신뢰성과 성능도 저하시킵니다.

5. 빈번한 사이클링에 대한 완화 전략
여러 가지 전략을 통해 빈번한 시작-중지 주기로 인한 부정적인 영향을 최소화할 수 있습니다.

• 가변 주파수 드라이브(VFD): VFD를 사용하면 압축기가 부하 수요에 따라 속도를 변경할 수 있으므로 완전한 정지 및 시동의 필요성이 줄어듭니다. 속도를 조절함으로써 VFD는 기계적 응력을 최소화하고 최적의 윤활을 유지하며 에너지 스파이크를 줄입니다.

• 최적화된 제어 로직: 최소 런타임 기간, 소프트 스타트 메커니즘, 지연 타이머 등의 제어 전략을 구현하면 과도한 사이클링을 방지할 수 있습니다. 이를 통해 압축기는 정상 상태 효율에 도달할 수 있을 만큼 오랫동안 작동하고 대형 장비나 부하 변동으로 인해 발생하는 짧은 주기를 방지합니다.

• 적절한 압축기 크기: 시스템 요구 사항에 꼭 맞는 용량의 압축기를 선택하면 짧은 주기가 발생할 가능성이 줄어듭니다. 대형 압축기는 부하 요구 사항을 너무 빨리 충족하기 때문에 자주 켜고 끄는 반면, 적절한 크기의 장치는 더 긴 작동 간격을 유지합니다.

• 모니터링 및 예방 유지보수: 윤활 수준, 모터 권선, 밸브 및 베어링을 정기적으로 검사하면 압축기가 시동-정지 응력을 견딜 수 있는지 확인됩니다. 진동 모니터링이나 온도 센서를 사용한 예측 유지 관리를 통해 마모 징후를 조기에 감지하여 고장이 발생하기 전에 개입할 수 있습니다.