개드립에 어떤 기사분께서 에어컨에 대해 설명을 해주셨는데 너무 짧게 설명이 되어있고 누락, 잘못된 정보가 있어서 다시 설명해드립니다. 

에어컨의 운전 방식에는 기존에 실외기(압축기)를 껏다 켰다 하면서 온도를 제어하던 on-off방식과 

치킨스톡인마냥 세탁기에도 집어넣고 에어컨에도 집어넣고 냉장고에도 집어넣는 인버터 방식으로 크게 두가지 방식이 가장 많이 쓰이고 있습니다

저부하 고부하 압축기 두대를 다는 방식도 있으나 잘 쓰이지 않아서 온오프와 인버터 두가지 방식에 대해서만 설명해드리겠습니다.

기존의 에어컨의 제어방식인 on-off 제어방식의 예시입니다. 

실제 에어컨의 작동 온도범위와는 다르며, 알기 쉽게 설명하기 위해 예시를 든것입니다. 

1. 희망온도를 26도로 세팅을 했다고 가정

2. 압축기가 계속 운전을 하면서 실내온도가 25도 정도가 되면 에어컨 압축기의 작동이 정지됩니다.

3. 실내기에 차가운 냉매가 잔류해 있기 때문에 압축기가 정지해 있어도 온도는 24도까지 떨어집니다.

4. 실내 온도가 28도까지 올라가면 압축기의 운전을 시작합니다.

5. 1~4 무한반복

이 방식은 제어 방식이 간단하기 때문에 에어컨에 집어넣는 제어부품의 값이 싸다는 장점이 있으나, 

압축기를 끄고 켜는것을 반복하기때문에 시동전력이 많이 들어간다는 단점과 온도 설정이 세밀하게 되지 않는다는 단점과 

만약 온도제어를 세밀하게 한다면 그만큼 끄고 켜는 운전이 많이 반복되서 전기세가 그만큼 많이 나온다는 단점이 있습니다.

인버터 에어컨에 대해 설명하면

인버터는 교류와 직류를 변환시켜주는 역활도 있지만 에어컨에서는 전기의 주파수를 조절할수 있다는 점을 주목해서 사용합니다.

인버터에서 전기의 주파수를 변경시켜주면 압축기(전동기)의 운전 속도가 조절 가능합니다.

그래서 압축기의 전원을 끄지 않고 냉매를 많이 돌려야 될때(실내가 더울 때)는 압축기를 빠르게 돌게 하고 , 

냉매를 많이 돌리지 않아도 될때 (실내가 시원할때)는 압축기를 천천히 돌립니다.

이렇게 했을때 on-off 에 비해 장점이 무엇인가 하면 첫번째로 압축기를 계속 켜둔 상태로 있기때문에 이론적으로 시동전력은 에어컨을 켰을때만 들어가게 됩니다.

그래서 같은 오차범위를 허용한다고 가정했을때 on-off 방식보다 적은 전기 사용으로 실내온도를 세팅값에 근접하게 유지가 가능합니다.

그리고 인버터에어컨과는 거리가 있는 얘기긴 하지만 히트펌프에 대해서도 설명해드리겠습니다.

히트펌프를 쉽게 말하면 냉,난방 둘다 가능한 에어컨입니다.

기존에 에어컨이 돌아가는 매커니즘(냉동사이클)입니다.

냉각을 하는 방식에는 크게 증발, 승화, 융해 세가지 방식이 있는데 에어컨에서는 증발을 이용해서 냉각을 합니다.

위의 표는 에어컨 냉매의 특성값이 들어있는 선도입니다. 

세로축은 냉매의 압력, 가로축은 엔탈피(U+PV로 정의됨)인데 쉽게 말하면 냉매가 가지고 있는 에너지라고 생각하면 됩니다.

  첫 번쨰로 1->2의 과정은 냉매가 실내기를 지나면서 실내에 있는 뜨거운 공기의 열을 흡수하는 과정입니다.

그래서 1->2를 지나면 냉매가 가진 에너지는 상승하게 됩니다.

이 과정에서 냉매는 증발을 하기 때문에 액체+기체 상태에서 기체가 됩니다.

  두 번째로 2->3의 과정은 냉매가 압축기를 지나는 과정입니다.

실내에서 열을 흡수하면서 에너지가 증가한 냉매를 재활용 하기 위해서는 흡수한 열을 어딘가에 버려야 합니다.

그 열을 버리는 제일 만만한곳은 당연히 실외, 자연이겠죠.

하지만 냉매를 2의 상태로 그냥 갖다 버릴려니 

냉매의 온도가 너무 낮아서(차가워서, 보통 냉장고는 영하 20도정도) 실외에다가 보내버리면 오히려 뜨거운 실외의 열을 흡수해버리는 상황이 발생합니다.

그래서 냉매의 온도를 실외 보다 높은 온도로 올려야 되는데 

냉매가 에너지를 최대한 덜 흡수하게 하고 온도와 압력을 올리기 위해 냉매를 압축시킵니다.

'냉매를 끓이면 되지 않나요?' 라고 궁금증이 생길수도 있는데, 

냉매를 끓이면 냉매는 기체상태로 계속 남아있기 때문에 1-:2과정에서 '증발' 이라는 단계를 수행을 못하게 됩니다. 

그렇기 때문에 굳이 전기를 써가면서 이렇게 냉매를 돌리는 것입니다.

  세 번째로 3->4의 과정은 냉매가 실외기를 지나는 과정입니다.

압축기를 지나면서 온도와 압력이 상승한 냉매는 대기의 온도보다 온도가 높기 때문에 

자신이 가진 열을 실외에 버리면서 에너지가 감소하게 됩니다. 

이 과정에서 냉매는 액체가 됩니다.

  네 번쨰로 4->1의 과정은 냉매가 팽창밸브(모세관)을 지나는 단계입니다.

분무기, 스프레이를 뿌리면 물이 흩뿌려지면서 엄청나게 빠른 속도로 증발을 합니다.

냉매 액도 이와 마찬가지로 좁은 통로를 지나면 쉽게 증발을 할수 있게 됩니다.

이 과정이 4->1의 교축팽창과정입니다.

이 단계는 이론적으로 외부와 극도의 단열상태를 유지하기 떄문에 외부와 열교환이 없어서 냉매의 에너지는 일정한 상태를 유지하게 됩니다. 

위의 네단게를 순차적으로 도는것이 냉동사이클입니다.

히트펌프에서 냉방의 운전은 위와 동일하나  

고온이 뽑혀 나오는부분(3->4)을 실내기에서 사용하고 저온이 뽑혀 나오는 부분(1->2 )을 실외기로 사용합니다.

히트펌프는 사방밸브라는 냉매의 흐름을 바꿔주는 장치를 이용해서 냉매의 방향을 반대로 돌려서 하나의 기계로 냉 난방을 둘다 동시에 가능하게 해줍니다.

여기서 에어컨이 펌프가 물을 높은곳에서 낮은곳으로 혹은 낮은곳에서 높은곳으로 퍼내는것처럼

열을 높은곳에서 낮은곳, 낮은곳에서 높은곳으로 퍼낼수있다고 하여 히트펌프라고 부르는 것입니다.   

히트펌프는 냉,난방이 둘다 가능한 에어컨으로 이해 하고

인버터는 압축기의 운전을 제어하는 컨트롤러로 이해하시면 될듯합니다.

그리고 에어컨에 달린 보조히터에 대해 설명하면

에어컨에서 보조히터를 사용하는것은 크게 두가지인데 

첫 번쨰로 실외기에 쓰는것으로  

겨울철에 난방운전을 할 때 1->2 과정에서 냉매의 온도보다 실외의 온도가 낮아서 찬 냉매의 냉기를 밖에 버리지 못할때 

보조히터를 사용해서 냉매의 찬 냉기를 인위적으로 버릴수 있게 해줍니다.

두 번쨰로 압축기 내에 압축기 오일에 프레온 냉매가 용해되어 있다가 압축기를 운전하게 되면 기름이 끓는 오일포밍현상이 발생해서

압축기를 구동하기 전에 미리 냉매를 끓여서 날려보내는 크랭크 히터로 두가지 히터가 있습니다.

중, 고등학교 과학시간에 배우는 것이 아니기 때문에 많은 사람들에게 생소한 글이고 

표현력과 문서작성 능력이 좋지 못하다 보니 숼명충 짓만 한것이 아닌가 걱정이 됩니다. 

스크롤 내리느라 고생 많으셨고 댓글로 질문하시면 제가 아는 범위내에서 최선을 다해 답변드리겠습니다.