Abstract
An experimental study was performed estimating COP(Coefficient of Performance) of air-conditioning cycle using inverter scroll compressor with and without $Al_2O_3$ nano particle. All experiments were done for various compressor speeds from 1000~4000 rpm and used the inverter controller called CANDY to change the compressor rpm. The air-conditioning cycle components in the apparatus were used as same with components of YF hybrid car. To estimate the COP, this study measured the temperature and pressure at inlets and outlets of compressor, condenser, and evaporator. And also measured the compressor input power using Powermeter. Through the experiments, the maximum error to estimate COP was shown about ${\pm}6.09%$ at 3500rpm. The COP of refrigeration cycle with $Al_2O_3$ nano-particle was similar with that of the base cycle without nano-particle between 1000~3000 rpm of the compressor speed. But, This study showed that the COP of the cycle with $Al_2O_3$ over 3000 rpm of the compressor speed was higher than that of the base cycle due to the higher heat transfer rate increased in the evaporator from the higher oil flow rate inside the cycle as well known. Those results can be used the basic and fundamental data to design the air-conditioning cycle using inverter scroll compressor with $Al_2O_3$ nano particle.
$Al_2O_3$ 나노입자의 농도별로 전동식 압축기의 회전속도(rpm)의 변화에 따른 자동차용 증기압축 냉동사이클의 COP를 실험적으로 평가하고 나노입자를 적용하지 않은 기준 사이클의 COP와 비교하였다. 이를 위해 실제 하이브리드 자동차에서 쓰는 사이클 부품들을 이용하고 항온항습 챔버를 이용하지 않는 방식으로 장치를 설계 및 제작하였다. 별도의 전동식 인버터 압축기의 제어장치를 활용하여 1000rpm부터 500rpm 간격으로 4000rpm까지와 $Al_2O_3$ 나노입자를 질량비 기준으로 농도 0.05%, 0.1%, 0.2%와 0.5%의 범위에 대하여 실험을 수행하였다. 이를 통해 기준 사이클과 비교하면 기준 사이클의 일반적인 운전조건인 약 3000rpm에서 $Al_2O_3$ 나노유체를 적용하는 사이클의 COP는 질량 농도비 0.05%에서는 15.4% 정도, 농도비 0.1%, 0.2% 및 0.5%에서는 각각 9.4%, 13% 및 9.6%가 증가함을 알 수 있었다.
