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제목
냉동공학 압축기 토출가스 엔탈피 적용관련
질문유형 온라인강의 > 공조냉동기계기사 실기 종합반 > 강희중
글쓴이 고*재 등록일 2025.03.23 답변상태 답변완료
  • 안녕하십니까?

    공조냉동 실기를 준비하는 수험생입니다.

    압축기의 각종 계산시에 저단측 압축기의 토출가스 엔탈피 h2′를 계산적용하는 문제의 구분이 난이하여 질문드립니다.

    1) 2단압축시에는 저단 압축효율이 제시되면 무조건 압축기의 토출가스 엔탈피 h2′(단열압축)를 계산하여 고단측냉매량 계산시 적용해야하고, 없으면 기존 h2로만 적용 계산하면 되는지요?

    2) 1단압축시에는 압축효율이 제시되면 전부 압축기의 토출가스 엔탈피 h2′(단열압축)를 계산하여 냉매량 계산시 적용해야하고, 없으면 기존 h2로만 적용 계산하면 되는지요?

    정확한 적용 구분이 어려워 질문드립니다.

    교수님 정확한 구분 방법 좀 알려주세요!!

     

  • 강희중 |(2025.03.23 19:15)

    네, 안녕하세요.

     

    1) 2단 압축시 압축효율이 있으면 h2'를 계산하여 실제 냉매순환량으로 구하시면 됩니다. 압축효율이 없을 땐 당연히 h2로 계산하면 됩니다. 

     다만, 조건에 있는데 조건을 못보고 계산하는 경우가 있으니 주의 바라며

     압축기 토출가스의 엔탈피 증가는 압축효율로 인해 발생하지만 조건에 기계열도 압축기 토출가스의 영향을 준다로 되어있는 경우는 기계효율까지 적용한 h2'구해야 합니다.

     

    2) 1단이든 2단압축이든 냉매량 G=Q2/q2로 냉동능력을 냉동효과로 나누어 계산하기 때문에 압축효율과는 상관이 없습니다.

    다만, 다음과 같은 경우는 압축효율이 적용됩니다.

     

    냉매순환량을 구해야 하는데 냉동능력은 주어지지 않고 응축기 부하Q1(W)가 주어지고 응축열량q1(kJ/kg)을 구할 수 있는 조건의 문제에서는 G=Q1/q1 으로 구할 수 있고 이때 q1은 압축기 토출에서 응축기 출구까지의 냉각이므로 

    압축효율이 있다면 적용하여 계산된 압축기 토출가스 엔탈피(h2')로 계산하여 냉매순환량을 구하게 됩니다.

     

     

    정리하면 엔탈피(kJ/kg)를 적용하는 문제 중 냉동사이클에서는 실제 압축시 한 구간 압축효율로 인하여 더 많은 엔탈피가 압축하는데 필요하므로

    h2 값이 단열압축에 의한 등엔트로피선으로 찾은 h2가 아닌 증가된 h2' 를 적용하는 것입니다.

     

    위에 질문과 답변의 상황같이

    2단 압축시 중간 및 고단측 냉매량 계산문제와

    응축기열량을 갖고 냉매량을 계산할 떄 적용합니다.

     

    주의점은 요구 문제 답항이 이론상인지 실제인지를 구분하여 적용하시되 문제상 이론과 실제를 구분하기 어렵다면 효율조건이 있다면  적용하여 푸는 문제라고 생각하시면 됩니다. 

     

     

    부연설명

     1) 그럼 실제 압축기 동력 계산에서는 왜 h2'를 적용하지 않는가 하는 것입니다.

    이는 실제 압축기 동력은 압축효율과 기계효율 모두 적용해야 하는 부분이며 이론상 계산한 값에 압축효율과 기계효율을 적용하면 간단히 해결할 수 있기 때문에

    번거롭게 압축효율로 h2' 로 계산한 동력값에 다시 기계효율을 적용할 필요는 없기 때문입니다. 

     일부 문제에서 기계효율이 조건에 없어서 압축효율만 적용하면 된다고 오해하는 분도 계시니 주의하시기 바랍니다.

     

    2) 체적효율은 이론 피스톤압출량을 실제 토출하는 양으로 구하거나 실제 냉매량에서 이론 피스톤압출량을 계산할 떄만 사용합니다.

     

    아직은 많이 어려우실 수 있으나 꾸준히 하다보면 하나씩 문제를 해결 하실 수 있게 됩니다. 

    문제의 조건이나 해석여부에 따라 여러 상황이 있으니 궁금한 사항은 언제든 질문 바랍니다.

     

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