Performance of Vapor-Compression Heat Pump

목차

1. 실험제목
2. 실험 목표
3. 배경이론
4. 실험 과정
5. 실험 결과 및 토의
6. 결론
7. 참고자료
8. 기타(실험 기구)

본문내용

ㄱ) 240V 전원 장치와 물 호스 근처에 실험 기구를 설치하도록 한다. 전원 장치를 연결하고 물호스를 연결한다.
ㄴ) 전원을 켜기 전에 물을 공급한다. 그 후 전력 스위치를 켠다.
ㄷ) R134a 냉매를 유량계로 측정해본다. 압축기의 압력은 1500kPa 이상, 800kPa 이하가 되도록 한다.
ㄹ) 식혀주는 물을 원하는 레벨에 설정하고 정상상태가 되는 동안 이 작업을 계속 한다.
ㅁ) 유량, 온도, 압력, 전력을 기록한다.
ㅂ) 5~7회 정도 물의 유량을 다르게 설정하여 반복한다.
ㅅ) 전력 스위치를 끄고 물을 순환 시켜 압축기 압력과 증발기 압력이 같아지도록 한다.
ㅇ) 물을 단수하고 실험 장치를 정리한다.

<중 략>

5-2 실험 해석
증발기의 압력은 압축기로 들어가는 압력과 같고, 압축기로 들어가는 온도도 측정을 하였으니 이로부터 P-h선도에서 엔탈피(h1) 값을 구할 수 있다.
응축기의 압력은 압축기에서 나온 압력과 같고, 압축기에서 나오는 온도도 측정을 하였으니 이로부터 P-h선도에서 엔탈피(h2) 값을 구할 수 있다.
P-h 선도에서 등엔트로피 선도도 나와있으므로 이를 따라가면 등엔트로피 과정을 겪을 때 엔탈피를 구할 수 있다. 등엔트로피 선도와 만나는 값은 응축기의 압력을 기준으로 하였다.
위 과정을 차례로 한 결과 아래와 같은 엔탈피 값을 얻게 되었다.

<중 략>

위의 표에서 보듯이 응축기에서 빠져나간 물의 온도가 냉매의 온도가 Test 1에서 같게 나왔다. 사실은 실험을 하면서 물의 온도가 0.1~0.2도 정도 더 높게 나왔는데 이러는 경우는 열역학적 법칙에 위배되므로 최대로 냉매의 온도와 같게 하였다. 온도 측정은 열전대로 하는데 이 과정에서 +- 0.3~0.5 정도의 오차 범위가 존재한다. 오차 범위 안에서 물의 온도와 냉매의 온도를 수정해서 보면 더 신뢰할 수 있을만한 데이터 값을 얻을 수 있다.
압력에 관한 측정도 Bourdon 압력 게이지를 사용했으므로 오차범위와 신뢰도를 고려할수록 좋다.

참고자료

· http://www.ditec.unige.it/users/a.priarone/documents/R134a.pdf : P-h 선도
· https://en.wikipedia.org/wiki/Isentropic_process :등엔트로피 과정
· http://www.engineeringtoolbox.com/water-thermal-properties-d_162.html : 물의 비열
· 열역학 7판 - Claus Borgnakke, Richard E. Sonntag 저