분야
hwp1)냉동의 정의
냉동이란 어떤 물체나 공간의 열을 인위적으로 빼앗음으로 해서 주위의 온도보다 낮은 온도로 하고 또 그 저온을 유지하는 것을 말한다. 이번 실험에서는 냉동기의 원리와 사이클을 실험을 통해 이해하고 얻어낸 자료값을 통해 온도변화, 압력변화, 엔탈피 변화와 압축기일량 응축기일량 증발열량 등을 구해본다.
2)사이클
1.실제 냉동 사이클
실제 냉동 사이클에서 압축기는 증발기에서 증발한 저압 냉매가스를 흡입하여 압축하고, 이를 고압의 가스로 만들어 응축기에서 냉매증기는 공기 또는 냉각수에 의해 냉각·응축되고, 이 고압의 액체 냉매는 팽창밸브를 통과하여 압력과 온도가 저하된 후 들어가게 된다. 증발기에서 냉매가 증발함으로써 냉각 작용이 일어나게 되고, 냉동 작용을 수행한 저압의 냉매증기는 다시 압축기로 흡인된다.
2.이상적 냉동 사이클
사이클에서는 P-V선도상의 면적 1-4-3-2와 같은 일 W를 외부로부터 받아야만 사이클을 반복할 수 있다. 즉, 외부로부터 일 W을 받아 저온부 T2의 물제로부터 열량 Q2를 취하여 고온부 T1으로 열량 Q1을 배출하게 되는 것이다. 결국, (Q2-Q1)에 상당하는 열량을 소비하게 되므로, 이론적 성저계수는
성적계수(COP) = 와 같이 된다.
냉동 사이클에서 W의 에너지는 열량 Q2를 제거하는데 필요한 것이기 때문이며, 이에 따라 효율보다 성적계수 COP(Coefficient of Performance)라는 말을 사용한다.
냉동기와 비교하면 고온 물체의 절대온도 T1은 응축기에서 응축된 냉매의 온도에 상다하게 되고 저온 물체의 절대온도 T2는 증발기에서 증발하는 냉매의 온도이다. 따라서 응축온도는 낮을수록 증발온도는 높을수록 COP는 좋게 된다.
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