본 연구에서는 현재 상업용으로 가장 많이 사용되고 있는 멀티시스템형 에어컨실외기의 화재 위험성을 평가하기 위하여 에어컨실외기의 실물 연소실험을 수행하였다. 그 결과 에어컨실외기는 내부 폭발과 상부 배출 그릴을 통한 급격한 화염분출 및 화재확산을 보였으며, 이는 실외기 내부에 내장된 전선, 전자 제어판, 열교환용 동판 및 합성수지류 등의 가연물이 연소하고 냉매가스가 충전된 배관이 가열로 인해 파괴되어 냉매가스가 분출되면서 화재폭발과 외부로 화염분출을 가속시켜 일어난 것이다. 본 실험에서 에어컨실외기의 최고 열방출율은 5,830 kW로 나타났으며, 열화상 카메라 및 열전대에 의해 측정된 실외기의 내부 온도는 최고 $1,201^{\circ}C$이고, 외부온도는 최고 $881^{\circ}C$ 이상, 화염의 길이는 약 5 m 이상 상승하였다. 그러므로 에어컨실외기의 화재는 주변 가연물을 발화시키는 원인으로 작용하여 건축물에 2차 화재를 발생시킴으로써 큰 피해를 줄 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 실물실험에서 얻어낸 결과는 향후 컴퓨터시뮬레이션에서 에어컨실외기의 화재구현 및 주변 가연물로의 화재 확산 예측에 적용될 수 있을 것이다.
The running condition of multi-system air conditioner is prone to vary largely as it is designed for individual conditioning in each space of middle and small sized buildings. This leads to overcooling in case of partial load run, while the lack of capacity happens in case of full load run. Besides these, there exist such problems as instabilities due to the uneven refrigerant distribution caused by fluctuation of load and the change in piping line. Based upon the basic study on the function characteristics found in parts needed for maximized system working design in order to troubleshoot, the system functioning pattern should be identified through the different tests with various operating circumstances and the analysis models should be developed. With this ground, the control logic has to be made to have a control over capacity and make possible the efficient distribution of refrigerant.
In the present study, the cooling characteristics of the multi-air conditioner (A/C) using an inverter scroll compressor are experimentally investigated for the number of the indoor units and the operating conditions (2$0^{\circ}C$, 24$^{\circ}C$, 26$^{\circ}C$) under the cooling standard conditions by KS C 9306. In the case of the simultaneous operation for 3 indoor units, the cooling capacity, the mass flow rate and the input power have a decreasing trend and COP has an increasing trend, with decreasing the difference in the operating temperature of the indoor unit and the room temperature. In the case of the simultaneous operation for 2 indoor units, the COP of the indoor unit with large cooling capacity is high when the operating temperature is high, but the COP of the indoor unit with low cooling capacity is high when the operating temperature is low. In the case of the single operation for one unit, when the large cooling capacity of the indoor unit is less than 50% the compressor operates at the minimum operation frequency region and the COP decreases.
Energy efficiency evaluation method for a multi-type air conditioning system still has not been developed. In this study, analysis on capacity range and evaluating method of standards for air conditioners was conducted with world-wide Standards. It is not a proper approach to use the standards for residential air conditioner to multi type air conditioners. Some difficulties and problems are commented in this study with overview of the standards. Through the analytic research, an evaluating method for multi type air conditioner was suggested with Integrated Part Load Value (IPLV). The suggested concept for evaluating energy efficiency during part load condition considers building load pattern and operating hours of the system at different locations. Load was weighted in IPLV to consider not only the concept of occurrence of outdoor temperature such as bin method but also operation hours of the system. An experiment about the IPLV was conducted with variable air volume ducted type air conditioning system and multi-type system through modified code tester to give a glance at quantitative value of the IPLV.
In this study, theoretical simulation method for the steady state characteristics of a refrigeration cycle which consists of one condenser and multi-evaporator (Multi-air conditioner) is presented. The simulation was performed for a typical multi-air conditioning system consisted one outdoor unit with air-cooled condenser, compressor, linear electric expansion valve and bypass circuit and connected three-evaporators (three indoor units). The simulation results are good agreement with those of experiments within 5 $\sim$ 10% at the given system operation conditions which are condensing pressure, evaporating pressure, sub-cooled degree of condenser, superheated degree, discharge temperature of compressor and pulse of linear electric expansion valve.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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