03. 에어컨(Air Conditioner) 이야기

[管韻]

03. 에어컨(Air Conditioner) 이야기

이동식 에어컨

가정에서 쓰라고 만든 물건이 아니다

실내기와 실외기를 하나로 합친 물건. 실외기 부에서 발생하는 뜨거운 바람은 그대로 후면으로 방출된다. 최근에는 별도의 덕트로 열기를 외부로 빼낼 수 있는 제품도 있다.

자세한 내용은 후술하겠지만, 이동식 에어컨이라 불리는 이 종류의 제품은 공장 등 열기가 항시 배출되거나 밀폐되지 않아 냉기를 보온할 수 없는 공간에서 작업자 1~2인이라도 시원하게 하기 위해 만들어진 부류의 제품이다. 이걸 가정이나 사무실 등에서 일반적인 에어컨 사용법으로 사용하게 되면 결과적으로 공간 전체의 온도는 상승하게 되므로 냉방효과는 없다.

설치는 의외로 쉬운데,

1. 같이 딸려오는 칸막이 같이 생긴 창문 마감재를 창문 높이에 맞게 조절하고 구멍에 맞게 호스를 끼운다.

2. 호스 길이가 되는 위치에 에어컨을 놓는다.

3. 전원을 연결한다.

정도만 하면 바로 사용이 가능하다.

간혹 창문 마감재나 호스의 길이가 짧을 때도 있는데, 그럴 땐 긴 걸로 사도록 하자. 다만 호스는 거의 단열 기능이 없기 때문에 길면 길수록 밖으로 열풍이 배출되는 사이에 호스 자체의 열로 실내에 열이 방출된다. 에어컨 작동 원리에서 설명했듯이, 열 배출이 제대로 안 되면 냉방이 잘 안되거나 거꾸로 온도가 오른다! 물론 에어컨은 에어컨이니 대부분은 그런 정도까지 가지는 않지만, 되도록이면 짧게 쓰는 것을 권장. 어쩔 수 없이 길게 써야한다면 호스를 이불 감싸듯이 단열재로 단열 처리해줘야 한다. 최근 나오는 이동식 에어컨은 동체는 아예 베란다나 실외로 놓고 냉기가 나오는 호스 끝부분만 창문 사이로 넣는 방식으로 사용할 수 있는 것도 있다. 실외기를 바깥에 꺼내놓는 것과 동일한 방식의 역발상, 그러나 가성비와 효율 면에서 창문형이나 분리형보다 떨어진다.

이동식 에어컨에도 제습기능이 있다. 다만 기종마다 실외로 나가는 열풍으로 자연 증발시키기도 하고 물받이에 담는 경우도 있다. 허나 자연 증발식이라고 해도 물통은 기본적으로 달고 있다. 아예 물이 안 나오는 건 아니니 주의하자. 물이 가득 차면 동작이 정지되고 물을 버려야 다시 냉방이 돌아가니, 되도록 구매시 물통 분리가 간단한 기종을 고르자.

장점은 실외기를 설치할 수 없는 환경(고시원, 원룸)에서도 열풍을 배출할 수 있는 창문만 있다면 얼마든지 사용 가능하다는 점이다. 실외기를 내장하고 있어서 에어컨 자체의 진동은 큰 편이나 바퀴를 달고 있는지라 창문과 벽에 진동이 전달되지 않기 때문에 창문이나 벽에 균열이 생기지 않는다. 바닥이 울린다 싶으면 바퀴에 종이를 깔아두면 한결 나아진다. 그 이외엔 창문형 에어컨의 장점과 동일하다.

이동식 에어컨의 가장 큰 단점은 소음이다. 실외기가 내장되어 있어서 실외기와 실내기의 소음을 동시에 감수해야 한다. 아무리 못해도 소음이 최소 50dB이기에 잠귀가 밝은 사람이라면 에어컨 키고 잘 수 없을 정도다. 다만 최신 기종으로 갈수록 소음이 확실히 줄어들고, 에어컨을 배치한 위치나 소음에 대한 민감도에 따라 개인 차가 크니 최소한 2015년 이후의 다양한 후기를 참조하고 오래된 정보는 피하는 편이 좋다. 이동식 에어컨 중에서 소음이 적은 기종은 소리에 민감하지 않을 경우 가까운 곳에 두지 않으면 그럭저럭 감내할 수준은 된다. 또한 냉방 능력이 증대됨에 따라 전력 소모도 거의 웬만한 에어컨과 맞먹는다. 이동식 에어컨이라고 맘 놓고 틀어댔다간 누진세 전기요금 폭탄을 맞게 되니 주의. 게다가 같은 온도를 만드는데 벽걸이식이나 창문형보다 효율이 많이 떨어지므로 전력 소모도 더 크니 항상 주의하고 되도록 선풍기를 같이 사용하여 전력 대비 냉방 효율을 높이자.

일부 제품이 실외기를 작게 만들어서 분리시킨 게 있긴 있다. 그러나 벽걸이 에어컨보다 더 비싸고 효율도 안 좋다. 타공해서 차라리 제대로 에어컨 박는게 더 나을 정도.

또한 이동식 에어컨은 창문형 에어컨보다 냉방 효율이 떨어진다는 문제가 있다. 창문형 에어컨을 포함한 여타 방식의 에어컨은 외부와 내부의 공기가 분리되어 있지만, 이동식 에어컨은 강제로 환기가 된다. 이 참사의 원인은 응축기를 식히기 위한 공기를 빨아들이는 흡기구와 냉각시킬 실내 공기를 빨아들이는 흡기구가 분리되어 있지 않다는 것이다. 실외기가 분리되어 있는 일반 에어컨은 당연히 뜨거워진 냉매를 실외의 공기로만 식히고 차가워진 냉매는 냉매관에 불어주는 실내 공기를 통해 실내의 공기를 냉각시킨다. 둘을 합쳐놓은 창문형 에어컨도 내부의 공기를 빨아들이는 전면부는 실내로, 외부의 공기를 빨아들이는 측, 상면은 실외로 놓이게 설치된다. 따라서 실외에서는 뜨거운 공기가 응축기를 통과하며 더 뜨거워지고, 실내에서는 차가운 공기가 증발기를 거치며 더 차가워진다.

그러나 이동식 에어컨은 응축기와 증발기에 같은 공기를 공급한다. 여기서 문제가 만들어진다.

이동식 에어컨의 사용법은

1.본체를 실내에 두고 뜨거운 공기를 자바라로 밖으로 빼는 방법

2.본체를 실외에 두고 차가운 공기를 자바라로 안으로 불어넣는 방법이 있다.

첫 번째 방법의 경우 실내의 공기를 빨아들여 그 중 일부를 증발기에 통과시켜 식혀 실내에 찬 공기를 공급하며, 나머지 실내 공기로 응축기를 식혀 밖으로 내뿜는다. 모처럼 식힌 실내 공기를 다시 빨아들여 응축기를 식히는 데 쓰는 비효율성도 문제지만, 실내 공기가 밖으로 빠져나간 만큼 문 틈이나 창문 틈으로 밖의 공기가 들어온다.

두 번째 방법은 자동차용 에어컨을 외기 순환으로 켜는 것과 동일한 방법이며 문제도 같다. 실외의 공기로 응축기를 식히면서 동시에 실외 공기를 증발기에서 식혀 실내에 공급한다. 차가운 실내 공기를 더 식혀 실내로 순환시키는 여타 방식보다 공기가 덜 차가울뿐더러, 첫번째 방법과 동일하게 들어온 공기만큼 실내의 공기가 문 틈이나 창문 틈으로 빠져나간다는 문제가 있다.

그렇다고 문 틈, 창문 틈을 잘 막으면 되냐면...절대 아니다. 방 안에 공기가 통하지 않게 완전 밀폐시키면 단열이 잘 돼 효율이 올라가는 창문형 및 일반 에어컨과 달리 이동식 에어컨은 완전 밀폐시킬 경우 냉방이 전혀 안 된다! 첫 번째 방법은 실내 기압이 낮아져 공기를 빼낼 수 없게 되면서 응축기를 식히지 못해 과열될 것이고, 두 번째 방법은 과열의 걱정은 없지만 실내 기압이 높아져 실내로 차가운 공기를 불어넣지 못한다. 물론 일반 가정집에서 완전히 공기를 밀폐시킬 방법은 없으니 이런 걱정을 할 필요는 없지만...

물론 모든 이동식 에어컨이 이런 문제를 갖는 것은 아니고, 학교 식당이나 업소에서 사용하는 대형 이동식 에어컨의 경우 응축기와 증발기의 흡기가 분리되어 있어 일반 에어컨과 같다. 대신 흡기용 자바라와 배기용 자바라가 분리되어 있고 이 둘을 서로 멀리 떨어진 곳에 설치해야 한다.

아니면 이런 식으로 스스로 개조를 하거나, 이러한 단점을 어느 정도 고친 해외 제품을 사는 것도 방법이다.

이동식 에어컨은 실외기를 설치할 수 없는 환경에서 빛을 보기 때문에 쓰는 사람이 많지 않고 의외로 모르는 사람이 많다. 따라서 이동식 에어컨 사고 다른 사람에게 알려줄 때 이동식의 의미가 휴대 가능한 의미로 오해하지 않도록 잘 설명해주는 것이 좋다. 애당초 무게가 못 해도 20kg은 나가는 물건이라 이동은 가능하지만 맘대로 들고 다니라는 의미가 아니다. 사실상 방 전체를 냉방한다는 개념보다는 좁은 곳에서 선풍기처럼 개인용으로 바람을 쐬는 식으로 사용하는 것이 적당하다. 물론 성능이 좋은 건 방 냉방도 충분히 된다. 전력 대비 냉방 능력을 확인해보고 사자. 어차피 효율 등급 산정 분야가 아닌 제품이라 잘 알려주지도 않지만. 원래 이동식 에어컨이 개발된 중요한 동기 중 하나가 단시간에 냉방 설치가 힘든 무더운 건설 현장이나 임시 숙소 등에서 이동하며 쓰려고 개발한 부분도 있다.

실외기를 장착할 수 없는 곳에 사는데 너무 더워서 선풍기 바람으로는 도저히 견딜 수 없다면 구매를 고려해보자. 물론 선풍기나 냉풍기와는 격이 다른 제대로 된 실외기를 내장한 에어컨이니만큼 찬바람은 확실히 보장해준다. 허나 소음과 전기세에 민감한 사람이라면 차라리 이사를 하자. 간혹 내장된 실외기에서 냉매 가스가 누출되는 경우가 있으니 주의가 필요하다.

노출된 호스 모양이 코끼리 코처럼 보이는 '코끼리에어컨'이라는 이동식 에어컨도 있다.

무더운 여름철에 야구 선수들이 시원한 바람을 맞도록 이동식 에어컨을 덕아웃에 구비하기도 한다.

공군에서 정비사들이 격납고나 작업장에서 작업할 때 자주 사용한다. 엄청 시원하다. 선풍기와 조합해 사용 시 효과는 두 배가 된다.

캠핑 인구가 늘어나고 캠핑장에서도 전기를 자유롭게 쓸 수 있는 곳이 늘면서 아예 소용량/소형 이동식 에어컨을 캠핑용 에어컨이라 부르며 판매하기도 한다. 무게를 10kg 전후로 줄여 그나마 자동차에 수납하고 가지고 다닐 만한 수준까지 만든 것. 이동식 에어컨이 다들 그렇듯이 효율성은 영 아니지만 캠핑장의 전기요금을 사용량에 따라 내는 것은 아니니 여름 캠핑이 잦은 오토 캠핑 마니아들이 찾는 경우가 많다. 하지만 크기가 작아 냉방 능력이 떨어지고 소음이 매우 커 본체를 텐트 안에 넣고 쓸 경우 그날은 잠 다 잤다 생각해야 하며, 캠핑용이 아닌 주택 냉방용으로는 기대 이하의 성능을 보여준다. 실제로 이러한 캠핑용 에어컨의 불만 사례는 소음과 비 캠핑용으로서 냉각력 부족, 그리고 중국산 제품 특유의 잦은 고장이 대부분이다.

냉풍기를 이동식 에어컨이라며 파는 업체가 많다. 특히 2018년 즈음에는 한쪽면이 무드등을 달아놓은 소형 제품에 이짓을 자주 한다. 가전에 대한 지식이 없으면 낚일수도 있으니 주의. 구별법은 물이 증발할 때 열을 빼앗기는 현상을 이용한다는 원리의 제품은 백이면 백 냉풍기로, 고온다습한 기후의 한국에서는 크게 효과가 떨어지는 물건이므로 주의하자. 자세한 것은 냉풍기 문서를 참조하자.

1인용 에어컨

실외기가 없는 에어컨으로 광고하였으나, 실외기가 없는 에어컨은 있을 수 없다. 아니 뜨거운 바람을 내놓지 않는 에어컨은 있을 수 없다. 즉, 뜨거운 바람을 내놓는 별도의 실외기가 없는데 에어컨이라는건 실내기+실외기 통합이라는 것.

이동식 에어컨의 일종으로, 혼자서 들고 이동할 수 있을 만큼 크기를 줄여 1인용 에어컨이라고 하는 모양. 삼성전자에서 만든 '포터블쿨러'가 이 개념의 거의 유일한 제품. 기존의 이동식 에어컨의 단점인 소음과 만만찮은 소비 전력을 극복하였다. 소비 전력이 85~100W 정도로 선풍기 두 대 정도 수준인데, 이는 냉풍기의 소비 전력과 비슷한 수준이며 기존의 이동식/가정용 에어컨과 비교하면 1/5~1/10 정도에 불과하다. 조그만 외견 때문에 그렇게 안 보이지만, 어쨌든 이건 진짜 에어컨이라 차갑고 건조한 바람이 나온다. 실내 온도를 크게 낮춰주는 냉방 효과보다는 서늘하고 건조한 바람으로 습도를 낮춰주는 제습기 역할을 기대하는 것이 더 바람직하다.

그런데 단점도 만만찮다. 일단 이동성이 아무리 높아봤자 어차피 가동시에는 기존의 이동식 에어컨처럼 배기구를 연결해줘야 한다. 그리고 소비전력이 낮고 크기가 작은 만큼 그렇게까지 시원하지 않은 모양. 냉풍이 나오는 송풍구가 작고, 힘이 약하다보니 평균적으로 50cm 미만만 커버할 수 있다. 잘해야 작은 방 하나를 간신히 냉방하는 수준. 또한 크기가 워낙 작다보니 물통도 작아서 자주 비워줘야 한다. 적어도 밤에 자기 전에 틀어놨다고 가정하면 일어나기 전에 반드시 물통이 다 차서 에어컨을 작동시킬 수 없게 될 정도. 다만 크기가 더 크고 출력이 더 강했더라면 앞선 단점들이 많이 해결되는 대신 기존의 이동식 에어컨과 별 차이가 없게 되었을 것이다. 어쨌든 결론적으로 제대로 된 에어컨으로의 용도보단 에어컨의 혜택을 볼 수 없는 등의 상황에서 바로 옆에 두고 시원한 바람을 쐬는 용도로 사용하는 것이 가장 적절하다.

실은 위 사진의 모델이 처음 나왔을 때에는 배기구를 제공해주지 않았었다. 그리고는 실외기 없는 에어컨, 후방의 열풍은 신경 쓰지 말고 전면의 냉풍을 즐기라는 식의 광고를 했다가 욕을 무지하게 먹었다. 당연하지만, 앞에서 나오는 냉풍을 직접 쐬어봤자 방 온도는 오히려 올라간다. 불만제로에도 나왔다.

결국 배기구 덕트를 추가 부품으로 첨부했다. 낱개 구입도 가능하다. 그런데 그나마도 배기구 덕트가 원제품과 비교할 때 꽤 굵은 원통형이라 구조상 일반적인 가정집 실내에서 제대로 밀폐상태를 유지하면서 열기를 빼내기 힘들고, 길이는 최장 1m밖에 되지 않아 애매하다. 또한 창문 밖이 외부가 아니라 밀폐 공간일 경우 열기가 역류할 수 있다. 그래도 외부로 배기구를 연결한다면 냉풍기의 완벽한 상위 호환이다. 그나마 선풍기와 함께 쓰면 그런대로 쓸만해진다.

또한 응축수 받이의 용량이 매우 적어 습도가 높은 여름에는 몇 시간 단위로 물통을 비워줘야 한다. 한여름에는 3~4시간 가동을 하면 물통이 꽉 차버려 자기 전에 물통을 비워도 새벽에는 꺼져버려 높은 습도로 꿉꿉한 아침을 맞이하게 만든다.

결론적으로 이동식 에어컨처럼 시원하지도 않고 이걸 쓸 바엔 차라리 선풍기가 나을 정도로 이도저도 아닌 물건이라 인기가 없다. 얼마나 안 팔렸으면 일반 에어컨을 구매하면 사은품으로 뿌리는 물건으로 전락하기도 했으며, 2015년 7월 구매한 제품이 박스에 문구 수정 테이프가 덕지덕지 붙은 2014년 재고품이 왔다고... 이 모험적인 시도가 사실상 실패로 끝난 결과 삼성 포터블쿨러의 실패 이후 비슷한 개념의 제품은 나오지 않고 있다. 그나마 출시 초기엔 가격이 비쌌으나 저조한 인기 때문인지 가격이 많이 떨어져서 그럭저럭 납득할만한 가성비는 갖추게 되었다.

삼성전자 내부에서도 매우 이질적인 제품인데다 판매량도 적어 수리를 받아야 할 때 조금 난감해질 수 있다. 이 물건을 본 사람이 서비스센터에서도 거의 없다보니 수리를 맡기러 가면 이거 뭐하는 물건인가요라는 질문부터 마주치게 된다. 당연히 수리 자재가 있을 리 없으니 수리에 걸리는 기간도 며칠은 기본.

아이러니하게도 이 물건이 제대로 진가를 보여주는 곳이 있는데 다름 아닌 캠핑카. 특성상 공간도 좁아서 충분히 냉방 면적이 커버되고, 전기도 많이 먹지 않는데다 적절한 위치에 설치하면 위에서 언급한 단점들인 후방의 열풍과 배수 문제가 한큐에 해결된다. 비록 제품 자체는 망했지만 위의 특징 덕분에 캠핑카 꾸미는 사람들이 종종 찾는다고 한다.

6.1.1.8. 시스템 에어컨

히트펌프식 시스템에어컨이라 하며, 저온의 열원으로부터 열을 흡수해서 높은 온도를 가진 다른 공간으로 열을 방출하는 시스템이다. 일반적인 냉동사이클도 그 구조나 작동원리 면에서 히트펌프의 일종에 해당한다고 할 수 있으며, 최근에는 냉매 사이클의 흐름을 바꾸어 냉방과 난방을 겸용하는 히트펌프식 냉난방기가 널리 사용되고 있다. 현재 일반적으로 히트펌프라고 하면 냉방만 가능하던 기존 에어컨과 달리 냉매를 이용해서 냉/난방이 모두 가능한 장치로 인식되고 있다.

히트펌프식 냉난방기는 보통 실외기 1대에 여러 대의 실내기를 연결하여 하나의 시스템으로 구성되기 때문에 시스템에어컨, 또는 멀티에어컨이라는 명칭에 구분 없이 불리기도 한다. 그러나 때에 따라서는 모든 시스템(멀티)에어컨이 히트펌프식 냉난방기가 아니라는 사실을 이해할 필요가 있다.

6.1.1.9. 기타

• 탈착식 에어컨

창문형 에어컨에서 실내기와 실외기를 분리해 배관으로 연결한듯한 크기의 제품으로 무게 및 성능도 비슷하며 설치가 간편하고 배관 분리시 냉매가 조금씩 유출된다. 가격대가 비싼편이다.

6.1.2. 전공기방식

차가워진 공기를 덕트를 통해 운반하는 방식. 공기의 온도를 조절해서 실내온도를 조절하는 정풍량 방식과 공기량을 변화시켜 실내온도를 조절하는 가변 풍량 방식이 있다. 내기순환인 일반 에어컨과는 다르게 외기를 냉각해서 바로 사용한다. 환기를 겸하기 때문.

6.1.2.1. 단일 덕트 방식

6.1.2.2. 2중 덕트 방식

6.1.3. 전수방식

차가워진 물을 이용하는 방식.

6.1.3.1. Fan Coil

찬물이 통과하는 가느다란 관에 팬으로 바람을 통과시키는 방식.

6.1.3.2. 복사식

복사열을 이용한 방식. 바닥난방용 배관에 찬물을 흐르게 하거나 복사냉방용 패널을 설치하여 만든다. 바람이 없어서 쾌적하지만 내부에 결로가 발생하기 때문에 제습이 필요하다. 그래서 습도가 높은 국내에서는 이 방식만 단독으로 사용할 수는 없다.

6.1.4. 혼합형

냉매방식, 전공기방식, 전수방식은 각각 장점과 단점을 가지고 있기에 대부분 건물에서는 이들을 혼합해서 사용하는것이 일반적이다. 예를 들어 냉매방식이나 전수방식에서는 환기가 불가능하다는 단점이 있기 때문에 전공기방식을 혼합하여 설치하기도 한다. 또한 복사냉방의 경우는 결로 방지를 위한 제습이 필요하기 때문에 전공기방식과 혼합하여 사용한다.

6.2. 냉매 냉각 방식에 따른 분류

열을 품은 냉매를 식히는 방식에 따라서도 에어컨을 분류할 수 있다. 응축기를 지날 때 냉매가 품은 열을 지속적으로 식혀줄 수 있으면 어떤 수단을 쓰건 상관없다. 크게 냉각팬식과 수냉식으로 나눌 수 있다.

6.2.1. 냉각팬식(공랭식)

가장 일반적이고 널리 쓰이는 방식. 큼지막한 선풍기를 돌려서 응축기의 열을 방출시킨다. 이 과정에서 뜨겁고 건조한 바람이 발생하기 때문에 이를 배출할 실외기가 별도로 필요하다는 것이 단점이나, 공기를 이용해 냉각하는 방식이라 실외기 외에는 별다른 추가 설비가 필요없다는 것이 장점이다. 이 덕에 가정용 및 업소용 등으로 널리 쓰인다.

압축기에서 토출된 고온고압의 냉매가스가 응축코일을 순환할 때 외부의 공기를 통과시켜 대기중으로 방출시킴으로서 냉매가스를 액으로 응축시키는 열교환방식이다. 수냉식에 비하여 시스템이 간단하고 보수가 용이하며, 용량이 크지 않은경우 실외에 간단히 설치할 수 있어 일반 에어컨에 보편적으로 사용되는 중이다.

수냉식에 비해 응축온도가 높고 공기와 접촉을 위한 전열면이 커져야하므로 실외기의 외형은 커질수 밖에 없다. 히트펌프 냉난방기에서는 냉난방 전환에 따라 응축기와 증발기의 역할이 바뀌게 된다. 여름에는 외부의 실외기가 대기중으로 냉매의 열을 발출시키는 응축코일의 기능을하고, 겨울에는 대기 중의 열을 흡수하는 증발기의 기능을 하게된다.

6.2.2. 냉각수식

뜨거워진 냉매를 바람 대신 물로 식히는 방식. 물을 냉매로 사용한다고 착각하기 쉬운데 절대 그렇지 않다. 상기했듯 물은 에어컨에 사용할 냉매로는 빵점이다. 냉매는 따로 있고 물은 냉매를 식혀주는 역할만 담당한다. 수냉식과 증발식이 있다.

6.2.2.1. 수냉식

압축되어서 뜨거워진 냉매가 들어간 응축기를 물로 식히고 그 데워진 물을 버리고 새 물로 갈아주는 방식. 공짜로 물을 쓸 수 있는 환경에 사는 사람(근처에 냇가가 있다거나)이라면 냉장고의 응축기 부분을 떼서 흐르는 물에 담궈두는 방법으로 수랭식 에어컨을 자작할 수 있다.

이 방식의 장점은 큼지막한 실외기를 갖출 필요가 없다는 점이다. 수도꼭지, 냉수를 끌어올 호스, 온수를 배출할 호스만 갖춰지면 OK. 배출되는 온수를 청소 등으로 재활용한다면 일석이조다.

이 방식의 단점은 다름아닌 물먹는 하마라는 것. 가정에서 널리 쓰이는 15평짜리 스탠드 에어컨을 수랭식으로 쓸 경우, 무려 분당 2.3리터의 물을 먹어치운다. 1시간만 틀어놔도 138리터를 소모하기 때문에 일반 가정집에서 이런 걸 썼다간 전기세는 기본에 수도세 폭탄까지 종합선물세트로 딸려 온다. 그렇기 때문에 말 그대로 물을 물 쓰듯 쓸 수 있는 환경에서 주로 사용된다. 대표적인 것이 군함의 에어컨. 주변에 널린 게 물이기 때문에 해수 펌프를 사용하여 응축기를 해수로 식히고 뜨거워진 해수는 바다로 버린다. 수도세 걱정은 없지만 실외기를 설치할 공간을 확보하기 어려운 사무실 등에서도 유용하게 쓰인다.

상기했듯 큼지막한 실외기를 갖출 필요가 없기 때문에 흔히 "실외기 없는 에어컨"으로 홍보되고는 한다. 그러나 그렇다고 해서 전기를 훨씬 덜 먹을 것이라고 생각하면 오산이다. 에어컨에서 전기를 먹는 주범은 컴프레서이며, 수랭식 에어컨에도 컴프레서는 반드시 들어간다.

수냉식은 냉각수의 현열을 이용하여 냉매가스를 냉각, 액화하는 방식으로, 입형 쉘앤튜브식, 횡형 쉘앤튜브식, 2중관식, 7통로실, 지수식, 대기식 등이 있으나 현재 사용되고 있는 것은 특별한 경우를 제외하면 대부분 횡형 쉘인튜브식을 사용한다. 수냉식의 기본 원리는 전열관의 내부에는 냉각수가 흐르고 외부(쉘)에는 냉매가 흐른다. 냉매는 쉘의 상부에서 유입되어 응축된 후 하부에 고이게 되고, 하부에 고인 냉매가 증발기로 공급되는 것이다. 보통 전열관의 재질로는 프레온계 냉매의 경우 동관을 사용하고, 암모니아는 부식의 우려가 있기때문에 강관을 사용한다. 동관의 경우 암모니아와 접촉하면 부식이 된다.

수냉식의 경우 냉각수의 순환과 냉각을 위한 냉각탑과 냉각수 배관 및 순환펌프 등이 필요하기 때문에 공냉식에 비해 시스템이 매우 복잡해지고 시공 및 시설비가 증가하게된다. 그러나 냉각탑의 냉각효율이 우수한편이기 때문에 공냉식에 비하여 여름철에 안정적인 냉방이 가능하다. 이러한 특성 때문에 냉방용량이 매우 큰 경우 공냉식에서는 수십대의 실외기가 필요하지만 수냉식은 필요한 용량을 커버하는 냉각탑만 설치하면되므로 백화점이나 대형마트, 대형 홀 등등의 건축물에서는 공냉식보다 냉방시스템이 더 간단해진다고 볼 수 있다. 이외에도 실내기와 실외기의 높이차이가 발생하여 냉매의 순환이 원활하지 않은경우나 냉난방 겸용(히트펌프방식)방식식에서 난방 부하의 양이 크고 안정적인 난방을 필요로 할경우 수냉식이 더욱 유리하다고 볼 수 있다.

6.2.2.2. 증발식

물이 증발하면서 열 에너지를 흡수하는 현상을 이용해 냉매를 냉각한다. 물의 비열을 이용하는 수랭식과는 달리 물의 증발잠열을 이용하는 방식이다.

비열보다 증발잠열 쪽이 압도적으로 높기 때문에 수랭식보다 물이 적게 들며, 냉각 효율도 공랭식 및 수랭식에 비해 훨씬 좋다. 그래서 이 방식은 가정용, 업소용 정도의 스케일이 아닌 한 건물 전체를 통째로 냉방하는 데 많이 쓰인다. 빌딩 옥상에 설치돼 있는 하얀색의 크고 아름다운 냉각탑이 바로 건물 중앙냉방용으로 쓰는 증발식 에어컨의 실외기이다.

그러나 이 방식의 경우 물이 증발하는 게 문제가 된다. 우선 습도가 올라가기 때문에 수증기를 배출할 실외기가 별도로 있어야 한다. 게다가 가끔 바람이 불거나 하면 가랑비, 이슬비가 내리듯이 물이 흩날리면서 민폐를 끼치기도 한다. 또한 고온 다습한 환경이 조성되기 때문에 관리를 제대로 안 하면 세균의 천국이 되기 딱 좋다. 그리고 냉각팬식과는 달리 증발식 냉각탑은 겨울철 난방에 활용할 수 없고 오직 냉방만 가능하다. 이러한 단점 때문에 최근에 지어지는 건물에는 증발식 대신 큼지막한 냉각팬식 실외기를 설치하는 경우가 많다.

6.3. 자동차용 에어컨

7. 열원 장비(칠러)

• 벽걸이, 스탠드, 멀티형 에어컨 실외기

사진은 삼성 하우젠 브랜드의 제품

• 시스템 에어컨 실외기

사진은 LG전자 Multi V Super 5 기종으로 전 세계 최고 효율과 동출력 기기중 최고성능을 자랑한다.

• 중앙에어컨용 실외기 (공냉식 칠러)

사진은 영국 GalxC 사 제품으로 냉방출력 1200kW (스크롤 인버터 4개구동) / 난방출력 650kW (스크롤 인버터 2개구동)를 보인다.

냉매가 품은 열을 밖으로 배출하는 역할을 담당하는 기계로, 수랭식 에어컨을 제외한 거의 모든 에어컨의 필수요소이다. 일체형을 제외한 모든 에어컨에 반드시 세트로 딸려오는 물건이며, 실외기가 없이 홀애비가 된 실내기는 그냥 선풍기일 뿐이다. "실외기 없는 에어컨"이라고 흔히 알려진 수랭식 에어컨도 크고 아름다운 냉각팬만 없을 뿐, 응축기와 컴프레서 등 중요한 부품은 실내기에 다 내장돼 있다. 큰 건물 같은 경우는 아예 웬만한 건물 크기의 초대형 실외기가 중앙 제어에 따라 건물 전체의 냉방을 담당하기도 한다.

보통 실내기가 비싸다고 생각하는데, 사실 실외기가 더 비싸다. 일반적인 벽걸이 에어컨의 경우 가격이 50만 원이라고 가정하면 실외기가 35~40만 원, 실내기는 겨우 10~15만 원을 차지할 뿐이다. 실외기 안에 컴프레서 등 에어컨의 주요 부품이 전부 들어있기 때문. 또한 에어컨의 막대한 전기 소모량은 대부분 실외기가 원인이다. 좀 더 정확히는 냉동 사이클 중 4번에 있는 컴프레서가 주범. 상기했듯 실외기 없는 실내기는 그냥 선풍기나 마찬가지기 때문에 에어컨에서 온도 조절 기능을 끄고 송풍 모드로 돌리면 선풍기 돌리는 수준의 전기만 소모한다. 그래서 이걸 노리고 밖에 덩그러니 있는 실외기만 떼가서 장물로 팔아버리는 인간들도 있다. 업소용 같은 건 엄청나게 크고 무거워서 절대 못 가져가지만, 가정용 실외기는 건장한 남자 둘과 가위나 몽키같은 공구, 트럭만 한 대 있으면 배관과 전선만 끊어서 가져가 버릴 수 있다. 때문에 1층 바닥에 설치할 경우 바닥에 단단하게 고정시키는 공사를 별도로 진행하는 경우도 있다.

실외기는 기본적으로 그늘에 두는 것이 정석이며, 아파트 같이 직사광선이 내리쬐는 남향에 두면 에어컨 효율에 적게나마 영향이 가긴 간다. 그러나 요즘 지어지는 아파트들은 대부분이 집 안에 실외기실이 따로 있으며 조금 오래된 아파트라도 아파트의 미관을 위해 대부분의 세대가 실외기를 베란다에 놓아두고 쓰는 추세이다. 아니면 아파트에서 앵글을 공동구매 후 정해진 장소에 일렬로 설치해서 바깥에다 꺼내 놓는다거나.

아파트에 걸린 실외기는 화분과 마찬가지로 도심속 새들의 휴식공간이 되기도 한다. 주로 실외기와 아파트 외벽 사이의 빈 공간에 비둘기가 둥지를 짓는 일이 많다. (물론 비가 안 떨어지는 곳에 설치되었을 때만) 간혹 가다 황조롱이가 둥지를 짓고 알을 까는 진기한 일이 벌어지기도 한다.

7.1. 통상적인 실외기의 구분

일반적으로 실외기는 운전 종류에 따라서

• 냉방만 가능

• 냉/난방 겸용

• 냉/난방 동시

운전시 사용하는 동력에 따라

• GHP - 도시가스를 활용하여 냉방을 한다.(실외기를 돌린다) 내연기관을 통해서 동력을 발생해 그 동력으로 컴프레서를 가동한다. 학교에서도 GHP를 설치하는 것으로 가고있는 추세다. 교육용 전기같은 경우, 전력 피크치(15분 연속)를 가지고 전기비를 산정하는데, 이런 전력 피크치를 낮춰보고자 최대한 전기를 절약하려고 전기 대신 가스를 이용하는 GHP를 설치한다. 다만 시공비는 EHP에 비해 많이 드는 편.

• EHP - 전기를 활용하여 실외기를 돌리는 방식. 실내기 다수가 실외기 하나에 연결되는 멀티형 냉난방기 같은 경우, 실외기 용량이 어마어마해진다. 그만큼 전기도 많이 먹으며, 학교 같은 경우 특고압으로 수전받는 수전설비 용량이 버틸 수가 없어서, 전기승압공사도 딸려온다.

• 흡수식 - LiBr 수용액에 물이 들어가면 온도가 낮아지는 것을 활용하여, 물을 부어 냉각시킨 LiBr수용액으로 냉방을 하고, 다시 수용액을 가열해서 물을 날린 후에, 농도가 짙어진 수용액에 다시 물을 넣어서 냉각을 하는 방식으로 나뉜다. 대표적인 사례로 고척 돔구장이 있다. 뜨거운 물만 있으면 냉방이 가능하기 때문에 이것으로 지역난방공사에서 냉방공급을 하기도 한다.

실외기에서 발생되는 열을 교환하는 방식에 따라

• 공냉식

• 수냉식

로 나누어지며 압축기의 구조에 따라

• 스크류 컴프레셔

• 실린더 컴프레셔

• 로터리 컴프레셔

(주의. 일반적인 압축 토폴로지는 더 많지만 공조용에는 다음 3가지가 대부분 적용됨. 단, 터보 콤프레셔는 초대규모 chiller 에 한해 적용되는 추세에 있음.)

로 나누어지며 EHP 의 경우에는

• On/Off 제어

• Inverter 제어

등 제어에 따른 방식과

• AC 유도전동기 구동

• BLDC 전동기 구동

으로 나누어진다.

가정용 장치를 예시로 들어서 풀어보면

• 삼성 스마트 에어컨 Q9000 : 전기식 인버터 3단계 AC 유도형 실린더 압축기

• LG 휘센 크라운 프리미엄 : 전기식 인버터 백터 제어 BLDC 동기식 2단 Vapor Injection 로터리 베인 압축기.

시스템 장치를 예시로 들어서 풀어보면

• 삼성 DVS S AM080FXVGHC1 : 전기식 인버터 무단 백터 제어 AC 유도형 스크롤 압축기

• LG SUPER MULIT IV RPUW080X9A : 전기식 인버터 백터 제어 BLDC 동기식 2단 Vapor Injection 로터리 베인 압축기.

7.2. 실외기 사용시 주의사항

실외기는 말 그대로 실외에서 작동하며 대개의 경우 소음 문제를 제거하기 위해 주요 동력장치(컴프레셔와 제어회로 또는 인버터)가 내장되어있다. 통상적인 냉동기용 실외기와 달리 에어컨의 실외기의 경우 대부분 인버터를 내장하고 있으며 고압단과 저압단 압력 모니터링 등 다양한 기능이 실외기 내에서 수행되며 이 때 압력의 제어 역시 실내기에서 전자제어변을 사용하여 미세관 없이 감압함과 동시에 냉매 유량을 제어한다. 또한 실내기로부터 현재 요구되는 출력에 따라 실외기는 요구하는 수준의 펌핑 성능을 제공하게 된다. 가정용의 경우에 한정해서도 실외기의 역할은 상당히 많다. 이 때 주의사항.

• 듀얼 콤프레셔이거나 (삼성 DVM S 제외 전 라인업과 LG/삼성 일부 제품군) 인버터 내장 제품군(요즘 나오는거 전부)는 절대로 회사간 제품의 혼용이 불가능하다. 또한 동일 회사 제품군을 사용하더라도 범위를 벗어나는 기능 차이가 날 시에는 운전이 불가능하다.

실외기는 전용 인터페이스를 통해 실내기와 통신하게 되며 이것을 사용해 실외기 작동을 결정하므로 대충 전기만 넣는다고 운전되는 것이 아니다. 특히 삼성전자 제품군의 경우에는 기종마다 프로토콜이 달라 특정 에어컨의 실외기가 단종될 경우 실외기 고장시 교체가 불가능하다. 다만 LG전자나 캐리어의 제품군은 프로토콜이 동일하게 되어 있어서 무식하게 할 경우 시스템 에어컨용 실외기를 중앙 공조 프로세서를 거쳐 가정용 실내기에 연결하는 것도 가능하다. 전자제어변을 통해 원하는 양만큼 사용하며 인버터를 통해 필요한 만큼만 압축하기 때문.

• 실외기에 적절한 양의 냉매를 집어넣을 것. 냉매가 적거나 많으면 운전중 콤프레셔의 작동이 느려지다가 정지하는 수가 있으며 심할 경우 콤프레셔의 압축 부분에 지속적인 캐비테이션이 발생해 급격한 마모가 발생하여 기능이 상실된다. 이 역시 S사 제품군일 경우 특별히 주의해야 한다. LG나 캐리어 제품군은 냉매 챔버가 따로 있어 과충전을 할 시에는 챔버에 일정양을 보관해둔다. 냉매가 없을 때에는 어쩔 수 없지만.

• 실외기에 별도의 전원을 연결해야 하는 경우가 대부분인데 반드시 냉방용 전원을 따로 두고 이 전원은 분전반 최상단에서 바로 뽑아내어 사용해야 한다.

이 역시 삼성 제품군일 경우 특별히 주의해야 하는 것. LG나 캐리어 제품군과 달리 삼성 제품군은 인버터가 아닌 경우도 많고(시스템 에어컨의 경우에도 그렇다) 인버터라고 하더라도 단수 제어를 하며 시동시 처음부터 100%를 당겨버리기 때문.

• 실외기의 컴프레셔에 적절한 양의 윤활유가 있는지 확인할 것. 윤활유가 적당히 있어야 압축기가 고장나지 않는다.

• 압축기의 냉각핀도 청소가 필요하다. 가끔식 진공청소기와 같은 것으로 냉각핀을 청소해주어야 한다.

• 냉난방 운전을 동시에 하는 4Way-Valve 를 장착한 실외기는 운전 상황에 따라 매우 복잡한 현상이 나타나며 여름날 실외기에서 찬바람이 나오더니 실외기 주변으로 응축수가 모이는 기이한 현상이 생길 수도 있다. 냉/난방 운전을 할 수 있는 실외기는 주변에 꼭 배수 설비를 해두어야 한다. 모든 회사 제품에 신경 쓸 것.

• 만약 전기 배선은 좀 얇고 뭔가 가스 배관 같은 게 들어가면 GHP 방식으로 내부에 4행정 가스 엔진이 들어있다. 일반 가정에서도 사용이 가능하여 설치 사례가 있는데 운전시 EHP 에 비해 소음이 매우 크므로(터보까지 달린 엔진이면 금상첨화) 민폐가 가지 않도록 주의하자. 하지만 전기에 비해 확실히 운전 비용이 적게 드므로 이 점은 체크할 것.