단위공정 5 냉동.

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1 단위공정 5 냉동

2 냉동이란? 정의 어떤 물체의 온도를 주위온도 보다 낮게 인위적으로 낮게 유지 시키 는 방법을 넓은 의미에서 냉동(Refrigeration)이라 한다. 냉각(Cooling), 동결(Freezing), 냉방, 냉장 . . . Cooler, Chiller, Refrigerator, Freezer . . . 방법 자연적(일시적)인 냉동법 : 외기냉방, Pre Cooling 기계적(연속적)인 냉동법 : 냉동기(Refrigerator)

3 냉매 냉매와 브라인 냉매 냉동기에서 저열원으로부터 열을 흡수하여 고열원으로 운반 및 방출하는 동작유체
일차 냉매(공기 포함) : 상변화를 일으켜 잠열을 이용하는 것 이차냉매(브라인) : 상변화를 하지 않고 항상 액체상태에서 현열을 이용하여 열을 흡수, 운반 및 방출하는 물질 자연냉매 NH3, H2O, C02, CH4…. 합성냉매(CFC) 메탄계, 에탄계, 이성처(Isormer), 공비혼합물(Azeotropic Mixture)

4 냉동기의 원리(에어컨) 팽창밸브 증발기 응축기 더운공기 토출 찬공기 토출 실내공기흡일 실외공기흡일 실외 실내 압축기

5 성적계수 계산 P-h 선도 (몰리에르 선도) 임계점) 과냉각액구역 포화증기선 응축기 P c1 포화액선 습증기구역 압력 팽창밸브
과열증기구역 압축기 증발기 P e2 q e A w h h h h 1= 2 3 4 엔탈피

6 냉동능력 냉동톤((Refrigeration ton : RT) 냉동효과
미터제 냉동톤(RT)와 미국냉동톤(usRT)이 있다. 1RT = 1000(kg)×79.68(kcal/kg)/24(h) = 3,320(kcal/h)=1usRT = 2,000(lb)×144(Btu/lb)/24(h)=12,000(Btu/h)=3,024(kcal/h) 냉동효과 단위 중량(1kg)의 냉매가 증발기에서 흡수하는 열량 단위로는 kcal/kg, Btu/Ib q2=h2-h1 h1 : 증발기 입구에서의 냉매 엔탈피 h2 : 증발기 출구에서의 냉매 엔탈피

7 성적계수 계산 성적계수(COP) 냉동기의 성능 표시하는 무차원 수 증발기에서 냉매가 흡수한 열량 (kcal/h) 성적계수 =
냉각 효과(냉동능력) = 압축 일량 q2 = AW (h3 – h1) = (h4 - h3)

8 성적계수 계산 증발기에서 흡수한 열량(냉동효과 : kcal/kg) 압축기에서의 일량(kcal/kg)
q2 = h3 – h2 = h3 – h1 압축기에서의 일량(kcal/kg) AW = h4 – h3 응축기에서의 일량(kcal/kg) q1 = h4 – h1 냉동능력(kcal/h) 1시간 동안 증발기에서 흡수하는 열량(kcal/h) = q2 × G ※ q2 : 냉동효과(kcal/kg) , G : 냉매순환량(kg/h)