냉동공학 - 냉매의 조건

냉동공학 - 냉매의 조건

 

냉매의 조건

ㄱ. 증발잠열이 커야 한다.

증발잠열은 여기입니다. 냉동부하입니다.

증발잠열이 크면 냉동부하가 커지므로 많은 열을 흡수할 수 있습니다.

 

 

ㄴ. 액화와 증발이 쉬워야 한다.

냉매는 액화와 증발이 쉬워야 합니다.

에너지를 쉽게 전달할 수 있기 때문입니다.

 

 

ㄷ. 응고점이 낮아야 한다.

쉽게 응고되면 안됩니다.

응고가 되버리면, 즉 고체상태가 되버리면 액화와 증발이 어려워집니다.

 

 

ㄹ. 임계점이 높아야 한다.

임계점은 여기입니다.

임계점 이상에서는 아무리 압력을 가해도 액화되지 않기 때문에 액화가 어려워진다.

임계점이 낮으면 응축기에서 냉매가스가 액화되지 않는다.

냉매는 액화가 쉬워야 하기 때문에 임계점이 높아야 합니다.

 

 

ㅁ. 냉매증기의 비열이 높아야 한다.

비열은 물질의 온도를 올리는데 드는 열량입니다.

'증기의 비열이 높아야 합니다' 의 뜻은

증기의 온도를 변화시키는데 드는 열량이 높아야 합니다. -> 증기 온도를 높이기 힘들어야 합니다.

 

만약에 증기의 비열이 낮다면,

증기 온도를 높이기 쉬워지고 온도 변화가 커지게 되고

압축기로 들어가는 증기의 과열도가 높아지게 됩니다.

또한, 증기가 팽창할때 비체적이 커져서 압축 효율이 떨어집니다.

압축기가 일을 너무 많이하면 소요 동력이 커지기 때문입니다.

 

 

 

ㅂ. 냉매액 비열이 낮아야 한다.

'액의 비열이 낮아야 합니다' 의 뜻은

액의 온도를 변화시키는데 드는 열량이 낮아야 합니다. -> 액의 온도를 낮추기 쉬워야 합니다.

 

만약에 액의 비열이 높다면,

액 온도를 낮추기 어려워지고 온도 변화가 작아집니다.

팽창밸브는 냉매액의 압력과 온도를 낮춰서 증발하기 쉬운 상태로 만들어줍니다. (원래 냉매액은 팽창밸브에서 팽창해서 습증기가 됩니다.)

액의 온도를 낮추기 어려워지면 열량이 많이 들게 되면서

전체적인 냉동능력이 떨어지게 됩니다.

 

 

ㅅ. 냉매증기 비체적이 낮아야 한다.

비체적은 밀도의 역수, 물질이 차지하는 체적입니다.[m^3/kg]

'증기의 비체적이 낮아야 한다' 의 뜻은

증기가 차지하는 체적이 작아야 한다는 것입니다.

압축기가 일을 너무 많이하면 소요 동력이 커지기 때문입니다. (냉매 증기의 비열이 높아야하는 이유 중 하나입니다.)

 

 

 

정리

냉매의 조건

ㄱ. 증발잠열이 커야 한다.

ㄴ. 액화와 증발이 쉬워야 한다.

ㄷ. 응고점이 낮아야 한다.

ㄹ. 임계점이 높아야 한다.

ㅁ. 냉매증기의 비열이 높아야 한다.

ㅂ. 냉매액 비열이 낮아야 한다.

ㅅ. 냉매증기 비체적이 낮아야 한다.