조선대학교 A+ / 기계공학과 냉동공기조화 과제 모음

문서 내 토픽

1. 공기조화 및 냉동 (HW#1)

1. 어떤 방의 온도가 22℃ 이고, 상대습도가 50%이다. 대기압은 101.3kPa이다. (a) 공기와 수 증기의 분압 , (b) 수증기의 밀도 , (c) 혼합물의 습도비를 구하시오 . (교과서 연습문제 8-2) 2. 공간이 건구온도로 21℃로 유지되고 있다. 내부 벽의 온도는 7℃ 까지 내려갈수도 있다고 예상된다. 벽에서 응축이 발생하지 않도록 유지할 수 있는 최대 상대습도와 비습도(specific humidity)는 얼마인가? (교과서 연습문제 8-9) 3. 공기가 24℃ db, 21℃wb에서 13℃로 포화될 때까지 냉각된다. 다음을 구하시오. (교과서 연습문제 8-12) (a) 건공기 단위질량당 제거되는 수증기 량 (b) 수증기를 응축시키기 위해 빠져나간 열량 (c) 빠져나간 감열량
2. 공기조화 및 냉동 (HW#2)

1. 공기가 10℃ db, 5℃ wb에서 25℃ db, 18℃ wb의 공기와 표준대기압에서 정상유동 과정으로 혼합된다. 풍량은 각각 10m³/s 와 6m³/s 이다. (교과서 연습문제 8-26) (a) 혼합물의 상태를 수식을 이용하여 구하시오. (b) 습공기선도 1을 이용하여 혼합물의 상태를 구하시오. 2. 35℃ db, 26℃ wb, 압력 101kPa 상태의 외부 공기가 정상상태 과정으로 냉각되고 제습되어 16℃ 에서 포화상태가 된다. (a) 건공기 단위질량당 응축되는 물의 질량, (b) 응축수를 16℃에서 제거하였다면 16℃ 의 건공기 단위질량당 제거된 열량은 얼마인가?
3. 공기조화 및 냉동 (HW#3)

1. 표준 증기압축 냉동사이클이 R-22를 작동유체로 사용한다. 응축온도 43℃ 이고 증발온도 는 4.5℃(40F) 이다 . 시스템의 냉동용량은 35.2 kW(10 tons) 이다. 다음을 구하시오 . (교재 연습문제 4-2) (a) 성능계수 (COP) (b) 냉동효율(실제 성능계수와 이상사이클의 성능계수와의 비) (c) hp/ ton 또는 kW(동력)/kW(냉동) (d) 냉매의 질량유량 (e) 압축기에 소요되는 이론동력(hp 또는 kW) 2. 증기압축 냉동 시스템이 R-22를 냉매로 사용하며 이론적인 1단사이클로 가동한다. 응축 온도는 48℃ 이고 증발온도는 – 18℃이다. 사이클의 소요동력은 2.5kW 이며, 냉매의 질량 유량은 0.05 kg/s 일 때 다음을 구하시오. (교재 연습문제 4-3) (a) 응축기의 방출열량 (b) 성능계수 (c) 압축기의 출구에서의 엔탈피 (d) 냉동효율(이상사이클의 성능계수와의 비 ) 3. 증기압축 냉동 시스템이 R-22를 냉매로 사용하며 , 응축온도는 48℃이고 증발온도는 –1 8℃이다. 다만, 응축기 출구에서 과냉도는 8℃ 이고, 증발기 출구에서 과열도는 4℃이다. 사 이클의 소요동력은 2.5 kW이며 , 냉매의 질량유량은 0.05 kg/s일 때 다음을 구하여라. (교재 연습문제 4-4) (a) 응축기의 방출열량 (b) 성능계수
4. 공기조화 및 냉동 (HW#4)

4. R-22 시스템으로 증발온도 –30℃ 에서 냉동용량 180kW, 응축압력은 1500kPa 이다. (교재 연습문제 4-9) (a) 1단압축 시스템을 사용하였을 때 소요동력을 계산하시오 . (b) 교재 그림 4-17과 같은 2단압축/2단팽창, 단일 증발기를 사용하였을 때 소요동력을 계 산하시오. 이때 중간냉각기에서 압력은 600 kPa 이다.
5. 공기조화 및 냉동 (HW#5)

5. 교재 그림 4-40에 나타낸 것처럼 암모니아 시스템이 배치되어 있다. 등엔트로피 압축과 마찰이 없는 유동을 가정한다. 정해진 데이터는 P1 = 1.1 Mpa, t3 = -6℃ , t6 = -34℃이다 . 증발기 A 의 용량은 5 냉동톤이고 증발기 B 의 용량은 10 냉동톤이다 (교재 연습문제 4-10) (a) 사이클에 대한 P-i 선도와 T- s 선도를 그리시오. (b) 만약 위 시스템이 각각의 증발기에 대하여 개별적인 압축기를 가진 시스템으로 대체된 다면 필요한 이론동력을 퍼센트 감소로 계산하시오. 동일한 증발압력 및 응축압력과 톤용 량을 가정한다.
6. 공기조화 및 냉동 (HW#6)

6. 교재 그림 4-40에 나타낸 것처럼 암모니아 시스템이 배치되어 있다. 등엔트로피 압축과 마찰이 없는 유동을 가정한다. 정해진 데이터는 P1 = 1.1 Mpa, t3 = -6℃ , t6 = -34℃이다 . 증발기 A 의 용량은 5 냉동톤이고 증발기 B 의 용량은 10 냉동톤이다 (교재 연습문제 4-10) (a) 사이클에 대한 P-i 선도와 T- s 선도를 그리시오. (b) 만약 위 시스템이 각각의 증발기에 대하여 개별적인 압축기를 가진 시스템으로 대체된 다면 필요한 이론동력을 퍼센트 감소로 계산하시오. 동일한 증발압력 및 응축압력과 톤용 량을 가정한다.
7. 공기조화 및 냉동 (HW#7)

7. 어떤 빌딩의 냉방부하가 410kW이다. 이 부하 중 잠열부하가 100kW이다. 내부는 25℃db, 상대습도 50%를 유지하여야 한다. 실내에 들어가는 공기의 10 %(질량기준)가 외부 공기이⑧. 실내에 들어가는 공기의 온도는 18℃ 보다는 낮아서는 안된다. 압력은 해발고도를 기 준으로 하고, (a) 실내에 공급되는 최소 공기량 m³/s, (b) 재순환공기, 배출되는 공기, 외 부 공기의 체적풍량, (c) 냉각코일로 들어가는 공기의 상태량과 체적풍량, (d) 냉각코일의 용량, 노점 온도, 바이패스 계수 , SHF 를 계산하시오. (교과서 연습문제 8-42)
8. 공기조화 및 냉동 (HW#8)

8. 어떤 빌딩의 총 난방부하가 59kW이다. 실내공간의 감열비는 0.8이며, 22℃db, 상대습도 40%를 유지한다. 4℃ db, 상대습도 20% 의 외부공기가 0.5m³/s만큼 요구된다. 공간에 공급 되는 공기가 49℃db 일 때, 압력은 해발고도를 기준으로 (a) 공간에 공급되는 공기의 양과 조건, (b) 가열로를 통하여 상승되는 공기의 온도 상승, (c) 가습기에서 요구하는 10℃의 물의 양, (d) 가열로의 용량을 계산하시오 . (교과서 연습문제 8-44)
9. 냉동 및 공기조화 과제 종합

이 과제는 냉동 및 공기조화 시스템의 다양한 문제를 다루고 있습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다: 1. 공기조화 및 냉동 시스템의 기본 원리와 계산 방법 2. 냉동 사이클의 성능 분석 및 최적화 3. 공기조화 시스템의 설계 및 부하 계산 4. 냉매 선정 및 시스템 구성 5. 열교환기 및 압축기 등 주요 구성요소의 성능 분석 6. 복합 냉동 및 공기조화 시스템의 설계 및 해석 이를 통해 냉동 및 공기조화 시스템의 이해도를 높이고, 실제 설계 및 운영에 필요한 기술적 역량을 기를 수 있습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 주제2: 공기조화 및 냉동 (HW#2)

공기조화 및 냉동 시스템의 기본 원리와 구성 요소에 대한 이해를 바탕으로, 이번 과제에서는 실제 시스템의 설계 및 운영 방법에 대해 심도 있게 다루고자 합니다. 특히 부하 계산, 냉매 선정, 압축기 및 열교환기 선정 등 핵심 설계 요소에 대해 학습할 것입니다. 또한 에너지 효율성 향상을 위한 다양한 기술 및 운영 전략에 대해서도 살펴볼 예정입니다. 이를 통해 실제 현장에서 공기조화 및 냉동 시스템을 효과적으로 설계하고 운영할 수 있는 실무 능력을 기를 수 있을 것으로 기대됩니다.
2. 주제4: 공기조화 및 냉동 (HW#4)

이번 과제에서는 공기조화 및 냉동 시스템의 유지보수 및 고장 진단에 대해 다루고자 합니다. 시스템의 안정적이고 지속적인 운영을 위해서는 적절한 유지보수 전략이 필수적입니다. 따라서 주요 구성 요소의 점검 및 정기 보수 방법, 고장 진단 기법 등을 학습할 예정입니다. 또한 최신 센서 및 데이터 분석 기술을 활용한 예방적 유지보수 방안에 대해서도 다루어 볼 것입니다. 이를 통해 공기조화 및 냉동 시스템의 안정적이고 효율적인 운영을 위한 실무 능력을 기를 수 있을 것으로 기대됩니다.
3. 주제6: 공기조화 및 냉동 (HW#6)

이번 과제에서는 공기조화 및 냉동 시스템의 특수 응용 분야에 대해 다루고자 합니다. 이 시스템은 단순한 온도 및 습도 조절 외에도 의료, 식품, 산업 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 따라서 각 분야의 특성을 고려한 시스템 설계 및 운영 방법을 학습할 예정입니다. 예를 들어 의료 분야에서의 무균 환경 유지, 식품 분야에서의 저온 저장, 산업 분야에서의 공정 제어 등에 대해 다루어 볼 것입니다. 이를 통해 공기조화 및 냉동 시스템의 다양한 응용 분야에 대한 이해와 실무 능력을 기를 수 있을 것으로 기대됩니다.
4. 주제8: 공기조화 및 냉동 (HW#8)

이번 과제에서는 공기조화 및 냉동 시스템의 설계 및 운영 사례에 대해 다루고자 합니다. 실제 현장에서 이루어지는 다양한 사례를 통해 이론적 지식을 실무에 적용하는 방법을 학습할 수 있을 것입니다. 예를 들어 건물 냉난방 시스템, 식품 저장 시설, 산업 공정 냉각 시스템 등 다양한 분야의 사례를 살펴볼 예정입니다. 각 사례에서 시스템 설계, 운영, 유지보수, 성능 개선 등의 과정을 분석하고, 이를 통해 실무 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.