냉동기열펌프

목차

3-1. 실험목적 및 개요

3-2. 기초이론
(1) 냉동 Cycle 및 열펌프 Cycle
(2) P-i 선도(몰리에르 선도)
(3) 냉동 Cycle 흐름도
(4) 열펌프
◈ 각 기능별 동작 및 역할

3-3. 실험 장치 및 실험방법

본문내용

위한 전기 배전반을 보여준다. 아울러 Fig. 3-4에는 응축기와 증발기의 성능을 조절하기 위한 송풍장치의 위치를 보여준다.
(2) 실험방법
가. 공통사항
① 실험장치에 부착된 모든 밸브의 개폐가 Table 3-1과 같이 설정되었는지 확인한다. 단, 밸브를 open시킬 때에는 완전하게 연다.
② 전기 배전반에서의 모든 스위치 위치가 Table 3-2와 같이 설정되었는지 확인한다. 그리고 실험장치 뒤편의 승압기 스위치가 ‘켜짐’에 되어있는지 확인한 후, 온도 Displayer에 전원을 켠다.
* 실험장치의 전력은 전류계와 전압계를 이용하여 측정한다.
나. 냉동기 성능 실험
① S-5를 이용하여 응축기 fan(J1)의 속도는 high로 놓는다.
② S-6을 이용하여 증발기 fan(J2)의 속도를 low로 둔다.
* ①, ②과정은 가을 기준이며 계절에 따라 다르므로 조교의 지시를 우선한다.
③ S7 스위치가 Normal 쪽으로 고정되어 있는것과 V4가 closed, V11이 closed 그리고 V5가 open인 것을 확인한다.
④ 장치에 전원을 투입하여 압축기를 작동시킨다. 압축기 작동순서는 아래와 같다.
a. S1(Key Lock Switch)를 ON 한다.
b. S2(Main)을 On 한다.
c. S8(Compressor power)를 ON 한다.
⑤ 밸브의 개폐에 따라 냉매유량을 자동적으로 조절되거나(방법 1), 직접 조절하는(방법 2)경우를 선택하여, 증발기 출구에서의 온도와 압력 상태가 약간의 과열상태(3℃ 이내)에 위치하도록 냉동사이클을 맞춘다.
방법 1.
V5가 열려있고 V4가 닫힌 경우엔 팽창밸브에 연결된 감온통에서 온도를 감지하여 일정압력으로 팽창밸브의 개도를 조절, 냉매유량을 일정하게 흐르게 한다. 따라서 냉매유량의 조절과정이 필요 없이 냉동 사이클에 잘 부합되는 압력과 온도가 이루어진다.
방법 2.
V4가 열려있고, V5가 닫힌 경우엔 실험결과를 냉동사이클에 부합시키기 위하여, 우선 V2와 V3를 close하고 V1을 open시킨 후, 아래와 같이 조작하여 장치의 냉매유량을 조정한다.(현재의 증발기 출구 상태가 과도로 과열된 경우에는 냉매유량을 증가시켜야 하며, 냉매 증기의 건도가 1보다 작은 경우에는 냉매유량을 감소시켜야 한다.)
a. 유량을 줄이려면 V3를 약간 open 시켜 수액기(R1)의 냉매수위가 1cm 정도 오르게 한 다음 다시 닫는다. 유량을 늘리려면 V1은 closed, V2, V3는 open시켜 수액기의 냉매를 방출시킨 다음 V2, V3를 closed, V1을 open한다.
b. 유량계 내에 기포가 생기면 V1을 기포가 생기지 않을 때까지 천천히 닫는다.
⑥ 유량계를 관찰하여 유량계 볼의 위치가 안정될 때까지 최소한 10분 기다린다.
⑦ 유량계 F로부터 질량유량을 읽어서 Table 3-3에 기입한다. 단, 본 실험장치에서의 유량단위는 lb/min 이다.
⑧ 응축기 입출구에서의 온도(T1, T2)와 압력(P1, P2)을 읽어서 Table 3-3에 기입한다.
⑨ 증발기 입출구에서의 온도(T3, T4)와 압력(P3, P4)을 읽어서 Table 3-3에 기입한다.
⑩ 압축기를 정지시킨다. 그 순서는 다음과 같다.
a. S8을 OFF함으로써 압축기를 정지시킨다.
b. Main Switch(S2)를 OFF시킨다.
c. S1을 OFF한다.
다. 열펌프 성능 실험
* 본 실험 장치에서는 열펌프로 작동될 때에는 유량계로부터 유량을 측정할 수 없으므로 냉동 cycle에서 방법 1의 유량을 그대로 이용한다. 그리고, Table 3-1, 3-2의 스위치 위치를 확인한다.
① S-5를 이용하여 응축기 fan(J1)의 속도는 low로 놓는다.
② S-6을 이용하여 증발기 fan(J2)의 속도를 high로 둔다.
* ①, ② 과정은 가을 기준이다.
③ S7 스위치를 REV에 두고 V5를 closed시키고 V11을 open시킨다.
④ 장치에 전원을 투입하여 압축기를 작동시킨다. 압축기 작동순서는 냉동기 성능 실험의 과정 ④와 같다.
⑤ 정상상태가 될 때까지 최소한 10분을 기다린다.
⑥ 응축기 입출구에서의 온도(T4, T3)와 압력(P4, P3)을 읽어서 Table 3-5에 기입한다.
⑦ 증발기 입출구에서의 온도(T2, T1)와 압력(P2, P1)을 읽어서 Table 3-5에 기입한다.
⑧ 압축기를 정지시킨다. 그 순서는 냉동기 성능실험의 과정 ⑩과 동일하다.
Reference
영남대학교 열공학 실험실
두산세계대백과 사전
기계공학편람
(주)제일공조 홈페이지

키워드

P-i 선도(몰리에르 선도,   압축 ,   냉각,   냉동기,   열펌프,   Cycle