냉동기 및 열펌프 성능 실험

소개글

냉동기 및 열펌프를 운전하여 그 구조와 작동원리를 이해함과 동시에 온도 및 압력 등을 측정하여 그 결과를 Mollier 선도상에서 작동 Cycle을 작성하고 냉동기 및 열펌프의 성능을 해석하고자 한다.

목차

3-1. 실험목적 및 개요

3-2. 기초이론
(1) 냉동 cycle 및 열펌프 cycle
(2) P-i 선도(몰리에르 선도)
(3) 장치 파라미터

3-3. 실험장치 및 실험방법
(1) 실험장치
(2) 시험방법
가. 공통사항
나. 냉동기 성능실험
다. 열펌프 성능실험

3-4. 보고서 작성시 포함사항

3-5. 고찰

본문내용

3. 냉동기 및 열펌프 성능실험

3-1. 실험목적 및 개요

냉동기 및 열펌프를 운전하여 그 구조와 작동원리를 이해함과 동시에 온도 및 압력 등을 측정하여 그 결과를 Mollier 선도상에서 작동 Cycle을 작성하고 냉동기 및 열펌프의 성능을 해석하고자 한다.

3-2. 기초이론

(1) 냉동 Cycle 및 열펌프 Cycle

냉동기와 열펌프는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성된 장치로 그 개략적인 구조는 같다. 냉동 Cycle이 증발기에서의 열교환에 관심이 있다면 열펌프는 응축기에서의 열교환에 관심이 있다고 말할 수 있다. 그 이론 Cycle은 Fig. 3-1과 같다.

Fig. 3-1 냉동기 및 열펌프 사이클 설명도
냉동기 및 열펌프는 응축온도 및 증발온도에 따라서 그 성적계수가 달라지므로 그 성능을 비교하기 위해서는 그 기준이 되는 사이클을 정하고, 그 조건 하에서 냉동기 및 열펌프를 운전하고 시험하는 것이 필요하다. 예로써 제빙용 냉동기의 기준 냉동사이클로서는 다음과 같은 온도 조건이 주어져 있다.

◦ 압축기 흡입 가스온도 : 건포화 증기 또는 과열증기 상태의 온도
◦ 응축 온도 : T = 30℃
◦ 팽창 밸브 통과 온도 : T = 25℃
◦ 증발 온도 : T = -15℃

한편 KS 9306 규격에 의한 에어컨의 에너지효율비(Energy Efficiency Ratio, EER)는 EER=C/H로 정의된다. 여기서 C는 정격 냉방능력[W]이며 H는 정격소비전력[W]이다. 이때 정격조건은 아래와 같다.

◦ 증발기 유입 공기온도 :
건구 온도 271℃
습구 온도 19.50.5℃
◦ 응축기 유입 공기온도 :
건구 온도 351℃
습구 온도 240.5℃

이제 작동 사이클의 각 과정을 상세히 검토하도록 하자.

참고 자료

없음