공조냉동기계산업기사 신냉매 및 천연냉매 — 냉동 방식과 냉매 물성

줄-톰슨 효과는 기체가 밸브를 지나 팽창할 때 엔탈피가 일정하게 유지되면서 온도가 변하는 현상이다. 이 효과를 이용하는 냉동법이 팽창 냉동법이므로, 흡수식이나 이원 냉동과는 원리가 다르다.

전자 냉동은 펠티어 효과를 쓴다. 저온측 접합부에서 열을 흡수하고 고온측에서 열을 내놓으며, 열을 밖으로 내보내는 응축기 역할은 고온측 방열판이 맡는다. 접합부 자체를 열교환기로 보면 틀린다.

증발 온도가 낮아지면 응축 온도가 일정하더라도 흡입 압력이 내려가 압축비가 커진다. 압축비가 커지면 체적효율이 떨어져 냉동능력과 성적계수가 줄고 냉동효과도 감소한다. 따라서 증발 온도 저하 때 감소하지 않는 것은 압축비다.

냉동톤은 0℃ 물 1톤을 24시간 동안 0℃ 얼음으로 만드는 데 제거해야 할 열량이다. 1톤의 물이 얼 때 필요한 열량을 24시간으로 나눈 값이므로 약 3,320kcal/h가 된다. 질량을 1kg으로 잡거나 시간을 1시간으로 잡으면 정의와 어긋난다.

가역 냉동기의 성적계수는 절대온도로 구한다. -5℃와 15℃ 사이에서 작동하면 저온 268K, 고온 288K이므로 268을 288과 268의 차이 20으로 나누어 약 13.4가 된다. 이 성적계수와 냉동능력을 이용해 물을 10℃에서 0℃로 식히는 현열과 0℃에서 얼리는 잠열을 합산하면 생성 가능한 얼음량을 계산할 수 있다.

수증기를 열원으로 쓰는 냉동기는 흡수식이다. 흡수식은 열에너지를 동력원으로 쓰므로 증기를 직접 열원으로 활용할 수 있다. 전기 구동 압축식은 열원을 그대로 쓰지 못한다.

압축비는 절대압끼리 나눈다. 게이지압은 대기압을 더해 절대압으로 바꾼 뒤 계산해야 하며, 게이지 값을 그대로 나누면 답이 어긋난다.

브라인은 간접 냉각에 쓰는 2차 냉매다. 비열과 열전도율이 커야 열을 잘 옮기고, 점도와 동결점이 낮아야 하며, 금속을 부식시키지 않아야 한다. 비열과 열전도율이 작아야 한다고 뒤집어 적으면 틀린다.

암모니아 R717은 R12보다 분자량이 작고 밀도가 낮아 가볍다. 밀도가 높다고 서술하면 물성과 반대가 된다.