냉매특성 질문드립니다.
비열비에 대해 헷갈려 제가 이해하는 내용이 맞는지 확인 부탁드립니다. 비열비가 작다는 것=들어온 열량을 내부에너지 증가에 사용하는 양이 많다는 것이고 반대로 비열비가 크다는 것= 정적비열이 작아져야 해서 들어온 열량을 기체의 온도 상승에 사용한다는 것이다. 즉 비열비가 작다는 것은 온도변화가 작다는 것이기 때문에 토출가스 온도가 작아 압축비를 크게 할 수 있다는 것이고 비열비가 크다는 것은 토출가스 온도가 높아 비열비를 작게 해야 한다는 것이다. 그래서 비열비가 크면 일량이 많아져 성적계수가 감소한다. 제가 이해하고 있는 내용이 맞는지요? 또한 비열비가 작다=열용량이 작다= 증발이 쉽다 등식이 성립하는지요? 맞다면 왜 열용량이 작은 것인지요? 비열비가 작으면 온도변화가 작다는 것이므로 비열이 커져서 열용량이 커져야 하는 것 아닌지요?
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질문 게시글을 하나 더 올렸는데 승인보류가 떴습니다. 혹시나 지나치실까 댓글로 질문 남깁니다. 한번에 많은 질문 드려 죄송합니다. 감사합니다
질문) 직접 팽창식과 간접팽창식을 비교할 때 직접팽창식은 냉동능력이 작아 냉매를 많이 충전해야 하는 것으로 이해 했습니다. 반대로 간접 팽창식은 냉동능력이 크므로 냉매충전량이 적다고 이해했습니다. 여기서 궁금한 것은 왜 현열교환을 하는 간접팽창이 냉동능력이 클 수 있는가?? 입니다. 그리고 직접팽창식의 냉매 순환량의 경우 적고, 간접팽창식의 경우 냉매 순환량이 많다고 되어있는데 냉매충전량과 반대인 이유가 무엇인지요?
답변 드립니다.
1. 단열변화에서 온도변화(T2-T1)가 같은 경우 비열비가 작을 수록 내부에너지가 증가하고, 엔탈피도 증가 합니다.(필기교재 34p 내부에너지식 및 엔탈피식 참조)
다만 압축과정은 단열변화인데 이 과정에서 비열비가 작으면 토출온도 T2도 더 낮아집니다. 즉, 단열과정에서 비열비가 작으면 (T2-T1)이 작아지기 때문에 비열비가 작다고 해서 내부에너지와 엔탈피가 더 증가한다고 할 수 없습니다.
비열비 k 가 클수록 압축후의 온도 T2가 높아진다는 것은 단열변화의 식 T2 = T1 x (P2/P1) ^ k-1/k 에서 확인해 보실 수 있습니다.(단열변화의 식 : 필기교재 33p )
2. 직접팽창식 공조기(직팽식 공조기)는 증발기가 공조기에 장착되어 있는 공조기를 말합니다.
냉매가 증발기에서 증발하여 공기를 직접 냉각시키고, 그 냉각된 공기를 실내로 보내어 냉방하는 시스템이기 때문에 직팽식 공조기라고 합니다.
간접팽창식은 냉동장치의 증발기에서 만들어진 냉수를 공기조화기에 장착된 냉수코일로 보내어 공기와 냉수의 열교환에 의해 공기를 냉각시켜 실내로 보내는 냉방시스템 입니다.
직접팽창식의 경우 냉동장치(응축기)와 증발기의 연결 배관이 길어지게 되므로 배관에 들어가야 할 냉매량이 많아질 수 밖에 없습니다.
질문에서 말씀하신 "직접팽창식은 냉동능력이 작다"는 것은
일반적으로 직접팽창식은 냉방능력이 크지 않은 경우 즉, 공조기의 규격이 크지 않은 경우에 많이 사용합니다. 그래서 나온 말이라고 판단됩니다.
질문에 "직접팽창식의 경우 냉매 순환량이 적고, 간접팽창식의 경우 냉매 순환량이 많다고 되어있는데" 라고 하셨는데 교재 몇 페이지에 있는 내용인지 알려주시면 확인하여 답변드리겠습니다.
직접팽창식(직팽식 공조기)이기 때문에 냉동능력이 작거나 큰것은 것은 절대 아닙니다.
감사합니다.
강사 임재기
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