• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1337-1348
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• 1990

Estimations of the thermodynamic properties are made for the selected binary non-azeotropic refrigerant mixtures including R13B1/R114, R22/R114, R12/R114, R152a/R114, R13B1/R152a and R13B1/R12 using the Peng-Robinson equation of state and mixing rules. In this study, we find that the binary interaction coefficients for the above mixtures have an effect upon the vapor-liquid equilibria and the thermodynamic properties. As the binary interaction coefficient becomes larger, the deviation from the idealized model, say, Raoult`s rule, is obvious. A correlation is proposed to relate the binary interaction coefficient to the difference between the dipole moments op each pure refrigerant. Vapor-liquid equilibrium are also accurately estimated using the binary interaction coefficient. Pressure-enthalpy and temperature-entropy relations are plotted for a certain composition ratio of each refrigerant mixture. Results show that the estimating method in this study can be applied to the investigation of the thermodynamic properties for the binary non-azeotropic refrigerant mixtures.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.31 no.7
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• pp.29-31
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• 2002

생활수준의 향상과 산업의 고도화로 에어컨의 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 표 1에 나타낸 바와 같이 2001년의 세계 에어컨 (가정용 및 패키지 에어컨) 수요량은 약 4000만대로 전체 생산 및 수요의 80% 이상을 아시아(중국, 일본, 한국)와 미국이 차 지하고 있다. 국내업체의 2001년의 국내외 총 에어컨 생산량도 700만대 정도로 전 세계 수요의 약 15% 이상을 점하고 있는데, 에어컨의 냉매에 의한 환경문제가 중요한 사안으로 대두되고 있다. 에어컨의 냉매로 사용되고 있는 HCFC계 (R22) 냉매의 대채냉매로 사용중인 HFC계 냉매도 지구온난화지수가 높으며, 1997년 채택된 교토 의정서에서 대기 배출가스 억제 물질로 분류되었다. 따라서, HFC물질을 사용하는 경우 제품 폐기시 냉매를 회수해야 하는 문제를 가지고 있어서 자연냉매의 사용에 대한 관심이 높아지고 있다. 이산화탄소도 자연냉매의 하나로 선진국을 중심으로 이산화탄소에 대한 이용기술 개발이 활발히 진행되고 있으며, 선진국에서는 이산화탄소 냉매를 적용한 급탕기와 같은 일부 상품이 출하되고 있다. 그러나, 이산화탄소 냉매를 이용한 냉난방시스템에 대해서는 선진국에서도 현재 실험실 차원의 시작품을 제작하여 성능과 신뢰성 향상을 위한 연구가 진행되고 있는 단계이며, 실용화를 위해서는 해결되어야 할 여러 가지 문제점들이 남아 있는 것으로 알려져 있다. 본 글에서는 산업자원부의 차세대신기술개발사의 일환으로 지원되고 있는 이산화탄소 냉매를 이용한 냉난방시스템의 개발 과제에 대해 간단히 소개하기로 한다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.292-302
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• 1998

In this study, 14 refrigerant mixtures composed of R32, R125, R134a, R143a, R152a, and R1270(Propylene) were tested in a breadboard heat pump in an attempt to replace R22 used in most of the residential air conditioners and heat pumps. The heat pump was of 1 ton capacity and water was employed as the secondary heat transfer fluids. All tests were conducted under ARI test A condition. Ternary mixtures composed of R32, R125, and R134a were shown to have 4∼5% higher COP and capacity than R22 and hence they seem to be very promising candidates to replace R22. On the other hand, ternary mixtures containing R125, R134a, and R152a have lower COP and capacity than R22. R32/R134a binary mixtures show a 7% increase in COP and have the similar capacity to that of R22 and hence they are also good candidates to replace R22. Special care must be exercised when a suction line heat exchanger is used with these mixtures in air conditioners. Finally, the compressor discharge temperatures of all mixtures tested were lower than those of R22 by 15.g∼34.7t, which indicates that these mixtures would offer better system reliability and longer life time than R22.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.5 no.1
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• pp.73-83
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• 1993

Thermodynamic properties of alternatives for R12 and R22 were estimated and performances of refrigerating cycle using these refrigerants were compared. In this study, we adopt R134a, R22/R142b, R22/R152a, R22/R152a/R124 as alternatives for R12 and R32/R134a for R22. Thermodynamic properties of these refrigerants were estimated using modified CSD equation of state. Cycle simulations of the refrigerating system considering heat source were carried out in order to compare the performance of the system. R134a shows relatively lower COP than R12 but very similar VCR. R22/R142b(50/50 mass fraction), R22/R152a(10/90), R22/R152a/R124(30/25/45) are good for the substitutes of R12 and R32/R134a(30/70) is appropriate for that of R22 in view of COP and VCR.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1997.10a
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• pp.85-92
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• 1997

R22 대체냉매로 R410A를 사용하는 가정용 분리형 에어컨의 성능을 향상시키기 위한 연구를 실험적으로 수행하였다. R22 시스템에서 냉매와 압축기의 오일만 교체할 경우 기본시스템에 비해 냉방능력은 17% 증가하였고 에너지 소비효율은 29% 감소하였다. 이를 해결하기 위해 고압냉매 R410A에 적합한 압축기와 시스템의 효율을 향상시키기 위한 고효율 응축기를 개발하였다. R410A 압축기와 고효율 응축기를 R410A 시스템에 적용할 경우 냉방능력과 효율이 R22 시스템에 비해 각각 1.8% 와 2.2% 증가하였으며, 소음도 R22 시스템과 동등한 수준을 나타내었다.

• Clean Technology
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• v.14 no.1
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• pp.53-60
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• 2008

The condensation heat transfer coefficients and pressure drops of hydrocarbon refrigerants (R-290 and R-600a) and hydrochlorofluorocarbon (HCFC) refrigerants were measured in the two horizontal double pipe heat exchangers with inner diameters of 10.07 mm and 5.80 mm at a mass flux of $35.5{\sim}210.4\;kg/m^2s$ and the condensation temperature of $40^{\circ}C$. The average condensation heat transfer coefficients of hydrocarbon refrigerants were higher than that of HCFC refrigerant(R-22). The pressure drop had a magnitude in the order of R-600a > R-290 > R-22. The pressure drops in the tubes with inner diameter of 10.07 mm were approximately $6{\sim}15%$, $9.8{\sim}12.5%$ and $2.1{\sim}4.6%$ higher for R-600a, R-290 and R-22, respectively, than those with inner diameter of 5.80 mm. The condensation heat transfer coefficients were compared with the published experimental data, and showed the best agreement with Haraguchi et al.'s correlation.

• Journal of Power System Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.75-82
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• 2006

세계적인 환경 보호 정책에 따라 할로겐화탄소 냉매를 대체할 환경 친화적인 초저온 냉매의 개발과 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 캐스캐이드 2원 냉동 시스템에서 아직까지 할로겐화탄소 냉매가 널리 사용되고 있다. 탄화수소 화합물의 한 종류인 에탄은 낮은 지구 온난화 지수와 낮은 오존층 파괴지수를 가진 친 환경적인 자연 냉매이다. 본 연구는 지구 온난화 지수가 높은 R-23 냉매와 비교하여 캐스캐이드 2원 냉동 시스템에서 에탄의 성능 시험을 목적으로 수행 하였다. 1원측에는 R-22를 사용하였으며, 증발 온도에 따른 성능은 R-23 보다 에탄(R-170)이 더 높게 나타났다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.94-99
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• 1995

본 연구는 태양열 열펌프시스템에 의한 약 6평 규모의 실내의 난방방법으로서 간접 난방인 온수순환난방과 직접난방인 복사난방의 성능을 분석하였다. 태양열 열펌프의 최대의 열적성능을 나타낼 수 있도록 알루미늄 롤 본드형 태양열 집열기의 면적을 조절하였으며 집열효과를 극대화하기 위하여 온도감응 자동팽창밸브의 용량을 변화시켰다. 본 실험에서 적용된 태양열 열펌프 난방은 서울지방 봄 가을철의 외기온도에서 실내온도가 18~2$0^{\circ}C$로 유지되도록 설계제작되었다. 태양열 열펌프시스템에 적용된 작용유체는 온수순환 난방에는 R-12냉매. 그 대체냉매는 R-134a 및 혼합냉매, 복사난방에는 R-22냉매이었다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.704-709
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• 2003

A few commonly used correlation equations of the enthalpy of vaporization are reviewed and a new three-parameter correlation equation is proposed. Performance of the proposed equation is examined using the data listed in the ASHRAE table for 22 pure substance refrigerants. The new equation yields an average absolute deviation of 0.14% for 22 refrigerants, which is better than those of other equations, such as Xiang (0.18%), Major-Svoboda-Pick (0.18%), and Somayajulu equation (0.23%).

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.5 no.2
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• pp.141-155
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• 1993

Thermodynamic properties of R-32 are calculated and its refrigeration performance is evaluated for the purpose the feasibility study of replacing R-22 with R-32. (1) Refrigeration effect of R-32 is superior to that of R-22 because heat of evaporation of R 32 is about 50% higher than that of R-22. However, COP of R-32 system is 10-30% lower than that of R-22 system. It is mainly attributed to the vapor pressore of R-32 being about 62% higher than R-22. (2) Since the pressure ratio and the specific heat ratio of R-32 system is higher than those of R -22, compressor discharging temperature rises as high as to $130-150^{\circ}C$. It may cause mechanical failure of compressor due to the breakdown of lubricant. Compressor should be improved to lower the temperature if R-32 is to replace R-22. (3) Averaged two-phase heat transfer coefficient of R-32 is about 10-20% higher than that of R-22. It may assume better heat exchanger effectiveness but not guarantee the better COP of R-32 system than R-22. (4) The high vapor pressure is the first reason to drop R-32 out of the line of R-22 alternative refrigerant. So, refrigerant mixtures based on R-32 are recommended to adjust the vapor pressure first and keep superior volumetric capacity of R-32.