[냉동공학] 단단압축 증기 냉동 사이클 성능실험 : 기본적인 냉장고 사이클을 통해 냉동기의 기본 구조와 운전 특성 관찰, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기의 출구온도, 고압부, 저압부 측정 냉동기 성능 측정

소개글

[냉동공학] 단단압축 증기 냉동 사이클 성능실험 : 기본적인 냉장고 사이클을 통해 냉동기의 기본 구조와 운전 특성 관찰, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기의 출구온도, 고압부, 저압부 측정 냉동기 성능 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목 : 단단압축 증기 냉동 사이클 성능실험

2. 실험목적

3. 이론(원리)

4. 실험방법

5. 사용기구

6. 실험결과

7. 결과에 대한 고찰

8. 참고문헌

본문내용

시키는 성질이 있어서 동관을 사용한 압축기에 사용하지 않는다. 전열효과가 냉매 중 가장 뛰어나므로 제빙이나 냉동에 많이 사용된다.
탄화수소 냉매 : 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 등이 있으며 모두 폭발성을 가지고 있어 사용에 주의를 요한다. 현재 석유화학 공업에 많이 사용되고 있으며, 프로판은 최근에 R-12와 냉동사이클 특성이 비슷하여 자동차와 냉장고용 냉매로의 사용 연구중에 있다.
프레온 냉매 : 프레온 냉매는 C, H, F, Cl이 함유된 냉매로 원소의 조합에 의해 R-11, R-12, R-13, R-21, R-22, R-113등 여러 가지 냉매가 포함된다. 각 냉매의 번호에는 규칙성이 있는데 R-xyz에서 x는 C의 수-1, y는 H의 수+1, z는 F의 수로 정해지며 Cl의 수는 남은 결합 수 만큼 정해진다.
주로 사용되고 있는 냉매로 R-12는 오존층 파괴의 큰 영향을 미치고 있는 냉매로 많이 사용되고 있지 않으나 소형 가정용 냉동기에 쓰여지고 있다. R-22는 열역학적으로 암모니아와 비슷하며 오존층 파괴지수가 낮아 앞으로 보급될 중요한 냉매이다. 에이컨에 쓰인다. R-134a는 R-12의 대체냉매로 개발되고 있으며 오존층 파괴지수가 매우 낮다. 소형 냉동기에 많이 사용된다. 그 외 R-11과 R-113은 높은 비중량으로 인해 터보냉동기에 사용되고 R-13, R-14는 초저온용, R-21은 공장의 크레인 조정실 냉방, R-142는 열펌프와 같이 고온영역의 냉매로 쓰이고 있다.
공비혼합냉매 : 공비혼합물은 서로 다른 두 냉매를 일정한 비율로 섞어 전혀 다른 성질의 냉매를 얻어 낼 수 있는데 그 때 얻어진 냉매를 공비혼합냉매라고 한다. 대표적으로 R-500, R-502, R-503이 있다.
R-500은 같은 피스톤 토출용량에 대해 R-12보다 냉동능력이 약 18%정도 높다. 왕복식 압축기에 주로 사용되고 대용량 설비시에는 원심식 압축기가 사용되기도 한다.
R-502는 비가연성이고 부식성이 없으며 압축기 배출온도가 R-22보다 낮은 특성이 있어 현재 많이 쓰이고 있는 냉매이다. 주로 왕복식 압축기에 사용된다.
R-503은 부식성이 없으며 비가연성이다. 왕복식 압축기에 사용된다.
브라인 : 브라인은 감열을 이용하여 열을 교환하는 장치로 증발기에서 직접 냉동을 하기 어려운 대용량 냉동에 많이 사용된다. 무기질 브라인으로 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘이 있고 유기질 브라인으로 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 메틸렌클로라이드 등이 있다.
염화칼슘, 염화마그네슘은 주로 공업용, 염화나트륨은 식품냉동에 사용된다. 에틸렌글리콜은 소형기계에 사용되며 프로필렌글리콜은 냉동식품 동결용에 사용이 되며 메틸렌클로라이드는 초저온용에 사용되고 있다.
- 냉동기에서 증발온도가 같을 때 응축열량의 변화와 그 이유에 대해 조사
:응축열량에는 과열제거, 응축방열, 과냉각 과정을 포함하는데 과열제거 과정에서는 압축기에서 토출된 고온고압의 가스가 응축기로 가는 과정에서 주변과 열교환을 하여 현열과정을 통해 엔탈피가 줄어들며 응축기에서는 냉매가스가 냉매액으로 상태변화를 하는 잠열과정을 통해 엔탈피가 줄어들게 된다. 그리고 응축된 냉매액이 증발기 입구까지 가면서 과냉각 과정을 통해 엔탈피가 변화하게 된다.
7. 결과에 대한 고찰
: 단단압축 냉동 사이클 성능 실험에서는 온도와 압력의 체크가 중요한 부분이였는데 이론적으로는 증발기 출구쪽과 압축기 흡입구 쪽의 온도가 같아야 정상이지만 차이가 많이 났던 부분이 있었다. 그러나 압축기 가동 시간이 더 지나가면서 그 오차가 조금씩 줄어드는 부분에서 시간이 더 지나가면 정확한 실험값을 얻을 수 있었을 것이다. 그리고 오차의 원인으로 또 하나를 더 언급하면 온도계로 측정을 하는 부분이 고무로 감싸져 있어서 약간의 오차를 감안하는 것이 불가피 했다.
이론적으로만 배웠던 압축 냉동 사이클을 실험을 통해 실제적으로 보면서 한 번 더 공부를 하고 확실히 이해하게 된 좋은 계기가 되었다. 그리고 여러 가지 학습과제들을 시행하면서 냉동 공학을 복습을 하고 잘 알지 못했던 부분들을 알아가게 되어 의미가 있었던 실험이였다.
응축기 입구
증발기 출구
8. 참고문헌
- 냉동공학(문운당)
- 네이버 지식백과
- http://blog.daum.net/autonics/11313955
- http://blog.naver.com/k91073?Redirect=Log&logNo=140088203352
- http://cafe.naver.com/airconmaster/5161

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