화공열역학 - 12kW급 가정용 에어컨 설계

목차

1. 설계 개요
1.1 설계의 목적
1.2 설계 가정
1.3 냉매의 선정

2. 에어컨 설계
2.1 이상적 Cycle
2.2 실제 Cycle

3. 결론

4. 후기

5. 참고자료

본문내용

1. 설계 개요
1.1 설계의 목적
우리는 화공열역학 수업시간을 통해 냉방기 및 열펌프의 원리 및 구조를 이해하였고 그 구조와 작동원리를 이해함과 동시에 온도 및 압력 등을 측정하여 작동 Cycle을 작성하는 방법을 공부하였다. 또한 냉동기 및 열펌프의 성능을 해석하고 냉방기와 열펌프의 성능을 성능계수(COP)로 나타내는 법을 공부하였다.
따라서 수업시간에 배운 지식들을 활용하여 ‘12kW급 가정용 에어컨 설계’를 통하여 우리가 배운 지식들을 최대한 활용하여 실제 사용 가능한 에어컨을 설계하는 데에 목적이 있다.

1.2 설계 가정
① 12kW급이므로 안전계수는 1.2로 설정
② 12kW급 가정용 에어컨의 냉방능력 범위 계산
·아파트 : 실 평수 × 0.6(60%) ※거실 + 방1 + 선풍기 가동 시
실 평수 × 0.5(50%) ※거실 기준 냉방 시
가정용 12kW급은 대략 33평형 기준이다.

③ 에어컨은 여름에 쓰이는 것이기 때문에 내부 실내온도를 여름 평균온도인 28℃로 설정하고 에어컨 취출온도는 18℃로 가정한다.
④ 냉매의 증발온도는 5℃, 응축온도는 35℃로 가정하고, 실제 Cycle에서는 과열도와 과냉도는 5℃로 가정한다.

1.3 냉매의 선정
냉동, 공조산업 및 기타 산업분야에서 냉매 및 발포제 등으로 사용되고 있는 CFC(chloroflurocarbon)는 오존층 파괴뿐만 아니라 지구 온난화의 원인이 된다. 이에 따라 그 사용에 대한 규제가 강화되고 있다. 따라서, 그 대체에 대한 연구가 최근 활발히 진행되어 이미 몇몇 CFC 계열 냉매는 그 대체가 실용화 단계에 있다.
대체 냉매는 우선 우수한 열역학적 성질, 안정한 물리, 화학적 성질, 독성, 가연성 등의 안정성 등 기존의 냉매 선정기준을 만족해야 한다.
이와 같은 선정 기준에 적합한 새로운 냉매가 결정되면 기존 규제대상 냉매의 대체 가능성이 검토되어야 한다. 즉, 열역학적 사이클 측면의 성능, 증발 잠열, 포화 압력 등이 기존의 냉매와 유사한 성질을 가져야 한다.

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참고 자료

없음