알루미늄 열교환기가 적용된 함체 냉각용 에어컨의 성능에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on an Air-Conditioner Having Aluminum Heat Exchangers for Cooling of a Telecommunication Cabinet)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 31권 / 4호 / 174 ~ 181페이지
· 저자명 : 박도현, 김내현

초록

본 연구에서는 함체 냉각용 에어컨 국산화의 일환으로 증발기와 응축기에 핀-관 열교환기를 적용한 시료와알루미늄 열교환기를 적용한 시료를 제작하고 성능을 검토하였다. 시료는 세 종류로 Sample A는 증발기와응축기 모두 핀-관 열교환기인 경우, Sample B와 C는 Type 2 알루미늄 증발기와 알루미늄 응축기를 사용한경우인데 Sample C의 응축기가 Sample B보다 47% 크다. 시료는 압축기의 국내 수급을 고려하여 R-22용으로제작되었다. 각 시료에 대하여 냉매 충전량을 변화시키며 일련의 실험을 수행하고 R-134a를 사용하는 수입제품(Base)과 성능을 비교하였다. 주된 결론은 다음과 같다.
(1) 모든 시료에서 냉방 능력이 최대가 되는 최적의 충전량이 존재하였고 Sample A는 1250 g, Sample B와 C는450 g으로 나타났다. 즉, 알루미늄 열교환기를 사용한 시료에서 냉매량이 64% 작게 나타났다. 한편, 최적냉매량에서의 냉방 능력은 Sample A에서 Base 대비 99%, Sample B에서 105%, Sample C에서 106%로 Sample C에서 가장 크게 나타났다. Sample B와 C에서 냉방 능력이 Sample A보다 크게 나타난 이유는 알루미늄열교환기가 핀-관 열교환기보다 전열 성능이 우수하기 때문으로 판단된다.
(2) 최적 충전량에서의 소비동력은 Sample A에서 Base 대비 103%, Sample B에서 97%, Sample C에서 82%로나타났다. 즉, 알루미늄 열교환기를 사용한 시료에서 소비동력이 작게 나타나고 특히 큰 응축기를 사용한Sample C에서 현저히 작게 나타났다.
(3) 최적 충전량에서의 성적계수는 Sample A의 경우 Base 대비 97%, Sample B에서 109%, Sample C에서 128%로나타났다. Sample C에서 성적계수가 크게 증가한 이유는 소비동력이 다른 시료에 비하여 작기 때문이다.
최적 냉매량에서 증발 압력은 세 시료 모두에서 유사한 반면 응축 압력은 Sample A, Sample B, Sample C순으로 낮아지고 이러한 응축 압력의 감소로 인하여 소비동력도 감소한 것으로 판단된다.

영어초록

Heat generated in a telecommunication cabinet keeps increasing due to the increased usage of mobile devices. Inadequate cooling mechanism leads to rise in the cabinet temperature, which results in the malfunction of the electronic devices. In this study, three air-conditioning unit samples one with fin-and-tube heat exchangers (Sample A) and the other two with aluminum heat exchangers having different size (Sample C with the condenser size 47% larger than that of Sample B)were designed, and tested using R-22. Tests were conducted while changing the amount of refrigerant charge, and the performance results were compared with those of foreign product (Base) running by R134a. The optimum change amount was 1250 g for Sample A and 450g for Samples B and C, 64% less charge for samples with aluminum heat exchangers. At the optimum charge, the cooling capacity of sample A was 99% of that of the Base, 105% for Sample B and 106% for Sample C. The larger cooling capacity for Samples B and C may have been due to the usage of high performance aluminum heat exchangers. The power consumption was largest for Sample A followed by Samples B and C. The smallest power consumption for Sample C may be explained by the lowest condensation pressure among the three. The COP of Sample A was 97% of that of Base, 109% for Sample B and 128% for Sample C.

참고자료

· 없음