• 제목/요약/키워드: Refrigeration Systems

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비단열 모세관 접합방법이 증기압축식 냉동사이클 성능에 미치는 영향 해석 (Analysis of Vapor Compression Refrigeration Cycle Performance Depending on Different Joining Method of Non-adiabatic Capillary Tube)

  • 이대용;박상구;김현정;정지환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1144-1151
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    • 2009
  • 냉동기는 비단열모세관을 채택하여 사용함으로써 사이클의 효율을 향상시킬 수 있다. 비단열모세관은 모세관과 흡입관을 접합함으로써 둘 사이에 열전달이 일어날 수 있도록 한 장치로서 SLHX 라고 부른다. 두 관을 접합하는 방법은 다양하며 이는 사이클의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 가장 널리 사용되는 두 가지 접합방법이 냉동사이클에 미치는 영향을 해석하였다. 실험결과 용접형 SLHX의 열저항이 테이프형 SLHX의 열저항 보다 크게 작은 것으로 나타났다. 이를 이용한 사이클해석 결과 용접형 SLHX는 COP 와 냉동능력을 5.09%와 14.77% 향상시키고 테이프형 SLHX는 각각 5.05%와 14.75% 향상시켜 둘 사이의 차이는 매우 작은 것으로 나타났다.

이젝터를 적용한 팽창기체 흡입 냉동시스템의 성능향상 해석 연구 (Theoretical study on the performance improvement of refrigeration system installed with ejector entraining expansion gases after expansion process)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권7호
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    • pp.828-833
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    • 2014
  • 본 연구는 이젝터 팽창기를 적용한 냉동기에서 팽창한 냉매가 액기분리기에 포집된 후, 이 중 포화기체의 일부는 이젝터로 재흡입되고, 포화액체는 증발기에 유입되어 증발된 후 액기분리기의 잔여 기체와 혼합되어 압축되는 공정을 고안하여 특성을 해석하였다. 본 공정의 특성은 이젝터에서 등엔트로피 팽창 후 액체량의 증가로 냉동능력이 증가하고, 압축기에 유입되는 기체의 압력이 상승하게 되어 압축일이 감소함으로써 효율이 증가하게 된다. 냉매 R134a를 적용하는 냉장고 시스템과 본 고안 시스템을 비교한 결과, 이젝터에서 압력이 65% 저하될 때 COP는 27.8%가 증가된 최대값이 되었다. 다른 냉매의 경우 R401A가 75% 압력강하에서 40.1%의 COP 증가를 보였다. 이젝터의 디퓨져에서의 압력 상승율이 20%~60%까지 변화될 때, COP 증가율은 2.6%~3%로 영향이 매우 적었다.

하수처리수이용 신용액 흡수식 냉동기의 성능해석 (Performance Analysis of New Working Solution for Absorption Refrigeration Machine using Treated Sewage)

  • 권오경;유선일;윤정인
    • 에너지공학
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    • 제7권2호
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    • pp.231-240
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    • 1998
  • CFC계 냉매에 의한 지구환경문제 야기, 여름철 피크전력의 증가뿐만 아니라 열회수 시스템에서의 손실로 인하여 고성능 흡수냉동시스템의 개발은 이 문제를 해결할 수 있는 유망한 방법중의 하나이다. 하수처리수를 이용한 흡수식 냉동시스템은 환경보호와 에너지 보존의 측면에서 유용하다. 본 연구에서는 2중효용 병렬 및 직렬방식에 대한 사이클 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 신작동매체로 LiBr+LiI+LiCl+LiNO3 용액을 선택하였다. 이 연구의 주된 목적은 흡수기와 응축기의 냉각수로써 하수처리수를 효과적으로 이용할 수 있는 가능성을 평가하는 것과 2중효용 병렬과 직렬방식에 영향을 미치는 신작동매체의 특성을 파악하고 최적설계조건을 찾고자 하는 것이다. 본 연구에서 사이클 시뮬레이션을 통하여 신작동매체를 사용하는 흡수식 냉동기의 특성을 파악했으며 이를 기존의 LiBr 수용액을 사용하는 흡수식 냉동기와 비교평가하였다. 신작동매체를 이용한 흡수식 냉동기는 LiBr 수용액을 사용하는 경우보다 COP의 향상과 시스템의 소형화가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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인터쿨러와 공랭식 응축기를 동시에 사용하는 냉방-냉동 겸용 캐스케이드 사이클에 대한 연구 (A Study on the Cascade Hybrid Cooling/Refrigeration Cycle Equipped With Intercooler and Air-Cooled Condenser in Series)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.353-362
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    • 2019
  • 그간 캐스케이드 냉동 시스템에 대해서 열역학적 해석은 다수 수행되었으나 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 부품 해석을 통한 시스템 평가는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 냉방 및 냉동 열교환기가 별도로 장착되어 있고 하부 사이클에 공랭식 응축기와 인터쿨러가 직렬로 연결되어 있는 캐스케이드 냉동 사이클에 대해 성능 해석을 수행하였다. 우선 증발기, 응축기, 인터쿨러 등 요소부품에 대해 모델링을 수행하고 R-410A를 사용하는 냉방 능력 8 kW, 냉동 능력 15 kW의 캐스케이드 냉동 사이클의 요소 부품의 - 상부 응축기, 하부 응축기, 냉방 증발기, 냉동 증발기, 인터쿨러, 압축기, 전자팽창변 - 설계를 수행하였다. 설계 사양에 대하여 외기 온도를 $26^{\circ}C$에서 $38^{\circ}C$로 변화시키며 해석을 수행한 결과 냉각 열량은 하부 증발기에서는 거의 일정하고 상부 증발기에서는 9% 감소, 인터쿨러에서는 63% 증가하였다. 한편 COP는 외기 온도의 증가에 따라 감소하였다. 인터쿨러가 작동하지 않는 사이클 대비 인터쿨러 사이클이 COP 측면에서 우위를 보였다. 또한 상부 응축기의 크기를 당초 설계치의 2배 증가시키면 하부 증발기 열량은 변함이 없는 반면 상부 증발기 열량은 4% 증가하였다. 한편 상부 응축기의 크기 증가에 따라 상부 사이클의 COP는 증가하는 반면 하부 사이클의 COP는 큰 변화가 없다. 또한 하부 응축기 크기를 2.8배 증가시키면 상하부 증발기의 열량 변화는 거의 없고 인터쿨러의 열량만이 8% 감소하였다. 아울러 하부 사이클의 COP는 응축기의 크기가 증가함에 따라 다소 증가하였으나 상부 사이클의 경우는 그 변화가 미미하였다.

태양열에 의한 냉방 및 난방시스템의 성능향상(II) - 태양열을 이용한 흡수식 냉동기의 성능 - (The Improvement of the Performance of Solar Cooling and Heating Systems (II) - The Characteristics of an Absorption Refrigeration Powered by Solar Systems -)

  • 박문수;김무근;김효경;노승탁
    • 설비공학논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.46-54
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    • 1989
  • The purpose of this study is to obtain the dynamic characteristics of an absorption refrigerator powered by solar energy by experiments. Since the absorption refrigerator power by solar energy should have the characteristics which is suitable for the intermittence and rarity of solar energy, not only the characteristics of the steady state operations but also the partial load and the transient operations should be considered. The minimum available temperature of the storage tank should be known, and the absorption refrigerator can be suitably selected for air-conditioning systems. In this study, the experimental data of the transient state for on-off and warming-up operations has been obtained. Also the experiments are performed which test the minimum available temperature of the storage tank. The results show that it takes 1 hour to get to the steady state of the absorption refrigerator, and the minimum available temperature of the storage tank is about $68^{\circ}C$, and show that in the partial load operations the performance of the absorption refrigerator is improved by applying the modified control method to on-off operations.

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역류방지 체크밸브의 응고해석 특성 (Solidification Analysis Characteristics of Back Flow Prevention Check Valve)

  • 윤정인;문정현;손창효;이정진
    • 동력기계공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.69-74
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    • 2015
  • Check valves used in vessels include shock-release function on piping system, aside from basic back flow prevention. However, proper and enough protection of system is not obtainable due to use of high-pressure and bulk fluids, resulting from enlargement of vessels. In this study, casting analysis of check valves protecting systems in flow path from water hammering or back flow is conducted, using Z-CAST program. Also, molten metal filling, flow analysis, solidification analysis and shrinkage cavity analysis are conducted. The main results are as following. Regarding filling of each risering, molten metal showed stable supply condition without being isolated. It was identified that the final solidification exists on risering, but shrinkage cavity possibly might happens at the point of isolation solidification.

R-744/오일 혼합물의 상용성 및 증기압에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Miscibility and Vapor Pressure of R-744/Oil Mixtures)

  • 최희성;강병하;박경근;김석현
    • 설비공학논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.150-157
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    • 2004
  • Carbon dioxide ($CO_2$, R-744) has become a very popular issue in application to refrigeration and air conditioning systems as a natural refrigerant. An experimental study has been carried out to investigate miscibility and the vapor pressure of refrigerant R-744 in the presence of lubricant oil. This is of particular interest in the selection of the lubricant oil for the compressor of a refrigeration system or an air conditioning system using the refrigerant R-744. The experimental set-up consists of the equilibrium cell, measuring devices, the vacuum pump, the constant temperature bath and relevant connecting pipes made of stainless steel. Five lubricant oils, such as mineral oil (Naphthenic), AB (Alkyl Benzene) oil, PAO (Poly Alpha Olefin) oil, PAG (Poly Alkylene Glycol) oil and POE (Polyol Ester) oil are considered in the present study. Test runs were conducted with the oil concentration range from 5 to 50 wt%, and the temperature range from -10 to 1$0^{\circ}C$ with 2$^{\circ}C$ intervals. The miscibility results are visualized and correlated with the vapor pressure for the individual test components.