에어콘,냉방사이클에 대한 이해

에어콘의 실무적 접근

냉방사이클로 대변되는 에어콘을 통해 시스템을 이해해보자

 

에어콘으로 대변되는 냉방사이클의 이해는

우선 4단계의 냉매물질의 변화에 따라 상의 변화 2단계(기체->액체,액체->기체)와 압력의 변화 2단계로 구분되며이 단계별 변화에 따라 기계적 역활(압축기,팽창밸브or 증발기,응축기)에 따라 열을 흡입과 방출에 따른 성질을 이용하는것이다.

 

 

 

앞에서 예기했던 냉방사이클의 큰변화를 해석함에 있어

이해의 편리를 위해 좀더 쉽게 접근하기로 해보자.

 

냉방기의 냉풍방출은 냉매의 상태변화와 압력의 고져에 따라 많은 영향을 준다.

냉풍을 발산하는 곳은 우리가 흔히 증발기라고 하는 실내기에서 이뤄지고 있다.

이 실내기의 증발기에서 냉풍을 만들려면 냉매의 조건은 액체상태의 냉매가 되어야 하며

압력은 저압상태가 되어야 한다. 이런 저압의 액냉매가 증바기 내부를 통과하면서 액냉매가 기화하여

기체냉매상태가 되며(잠열상태를 이용하면 많은 열량을 열교환할수 있음) 저압상태일때는 냉매가

보다 고압보다 쉽게 기화할수 있는 조건을 만들어 준다.

 

액냉매가 기화하려면 저압상태에서 증발이 쉽게 일어나기 때문에

교축작용을 이용하여 압력을 떨어뜨리는것이다.

 

이런작용을 하고 돌아온 기체냉매는 압축기를 통해 다시 압력을 상승시키고

다시 증발기의 냉풍방출을 위해 원래되로 냉매를 돌려놓는 작업을 하는데

이런작용을 응축작용이라고 칭한다.

 

압축기를 통해 기체상태의 냉매는 높은 압력을 얻은상태로 다시 응축기로 나가는데

이 응축기는 열을 가해서 기체를 응축시켜 액냉매로 전환하는 작업을 한다.

즉 고압상태에서는 응축기에서 기체를 액체로 전환하기가 쉽기때문에 대기중으로부터

잠열을 취득하여 기체냉매를 액냉매로 변화시킨다.

 

기체냉매가 액화하려면 고압상태에서 응축이 쉽게 일어나기 때문에

대기중에 함유하고 있는 잠열로 가열하여야한다.

 

이렇게 냉매가 상의 변화를 통해 액화되어 순환하면서 다시 증발기의 조건으로 만들기

위해서는 고압으로 이뤄진 액냉매를 다시 압력을 떨어뜨려야 하는데 이때는 바로

교축작용을 이용하여 압력을 떨어뜨린다.

 

교축작용이란 : 외부로 부터의 특별한 에너지의 도움이 없이 갑자기 작은 공간으로 물질이

통과하면 압력이 떨어지는 현상을 이용하여 압력을 낮추는 작용을 의미한다.

(등엔트로피과정,압력만떨어짐)

 

그래서 사이클순환을 통해 증발기의 냉풍발산도건인 저압,액냉매조건을 계속적으로 유지해나가는것이다.

 

상기의 그림처럼 냉방사이클을 전개해버면 이해가 쉽지만

실제기계에서 어려운것은 바로 실내기 실외기 부분으로 나눠져서 동시에 고압관과 저압관이 같이

순환관계를 유지하고 있어서 그런것이다.

 

 

 

실제에서는 이런사이클의 과정이 전개도와는 다르게 복합적으로 설치되어 있어

쉽게 이해하는데 많은 노력이 필요하다.

 

 

쉽게 이해를 돕기 위해서

고압관은  관경이 작으면서 액냉매이며 시작은 압축기에서 팽창밸브(모세관)까지이며

저압관은 관경이 크면서 기체냉매이며 모세관후단에서 압축기 전단까지다.

 

이런구별을 위해

 " 고(고압관),액(액냉매),압(압축기부터) "이라고 " 저(저압관),기(기체냉매),팽(팽창변에서부터) "이라고 암기하면

 실제 에어콘에서 냉방사이클을 유추해석하는데는 많은 도움이 되리라 생각한다.

 

 

 

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출 처 : 다음 블러그 http://blog.daum.net/zztop73

검색어 : 냉방사이클의 이해,에어콘의 이해

지식창조 : 솔바(송형필)

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