저온 조건에서 핀-관 열교환기의 공기측 열전달 및 압력손실 (Air-side Heat Transfer and Pressure Drop of a Fin-and-Tube Heat Exchanger Under Low Temperature Condition)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 18권 / 4호 / 15 ~ 20페이지
· 저자명 : 김내현

초록

최근 들어 가정용 공조기가 겨울철에 히트 펌프로도 사용된다. 이 때 실외기는 저온의 외기와 열전달을 하며 관 내의 냉매를 증발시킨다. 반면 여름철에 냉방기로 사용될 경우 실외기는 고온의 외기와 열전달을 통해 관 내의 냉매를 응축시킨다. 즉, 동일한 열교환기가 여름철에는 응축기로, 겨울철에는 증발기로 사용되고 외기 조건도 겨울철의 저온에서 여름철의 고온까지 넓은 범위에 놓이게 된다. 본 연구에서는 표준 설계 온도 조건에서 얻어진 j와 f 인자가 저온 운전 시에도 무리없이 적용 가능한지를 실험을 통하여 확인하였다. 이를 위하여 2열 루버 핀-관 열교환기에 대하여 외기 온도를 변화시키며 일련의 실험을 수행하였다. 또한 관 내측의 브라인의 유량이 미치는 영향도 살펴보았다. 실험 결과 외기의 온도 변화가 j와 f 인자에 미치는 영향은 무시할 만 하였다. 모든 j와 f 인자는 각각 9%, 3% 내에서 일치하였다. 따라서 표준 조건에서 얻어진 j와 f 인자를 저온 조건에 사용하여도 무리가 없다고 판단된다. 또한 관 내측 유량 변화가 j와 f 인자에 미치는 영향이 미미한 것으로 미루어 관 내측 상관식의 적용이 적절하다고 판단된다.

영어초록

Currently, residential air conditioners operate as a heat pump during winter. In this case, the outdoor heat exchanger acts as an evaporator obtaining heat from cold air. On the other hand, it acts as a condenser during summer transferring heat to hot air. The outdoor temperature changes significantly from high to low. Generally, the air-side j and f factors are obtained at a standard outdoor temperature. Therefore, the applicability of the j and f factors under different outdoor conditions needs to be checked. In this study, tests were conducted for a two-row louver finned heat exchanger changing the outdoor temperature to subzero. The effects of the tube-side brine flow rate were also checked. The results showed that air-side j and f factors were essentially constant and independent of the outdoor temperature, suggesting that an extension of j and f factors obtained under standard conditions to a low outdoor temperature is acceptable. All j and f factors agreed within 9% and 3%, respectively. Tests were also conducted by changing the coolant flow rate. Both the j and f factors did not change according to the flow rate, suggesting that the tube-side heat transfer correlation is acceptable.

참고자료

· 없음