산업의 고도화와 쾌적한 삶의 추구에 대한 인간의 욕구가 증가되면서 에너지의 사용이 크게 증가하고 있으며, 이에 따른 에너지자원의 고갈 및 지구의 환경파괴에 대한 문제가 심각한 상황으로 대두되고 있어 이를 해결하기 위한 노력이 다각적으로 검토되고 있다. 가정 및 산업 전반에 걸쳐 사용이 증가하고 있는 냉동 공조시스템의 경우도 제품의 재활용성의 증대 및 에너지소비효율을 향상시켜 제품이 지구환경에 미치는 영향을 최소화하는 것이 요구되고 있다. 기존의 가정용 공조기에 사용되고 있는 핀-관 열교환기는 원 관 후류에서의 유동 저항의 증가와 전열성능의 감소, 그리고 기계적 확관에 의한 접촉 ...
산업의 고도화와 쾌적한 삶의 추구에 대한 인간의 욕구가 증가되면서 에너지의 사용이 크게 증가하고 있으며, 이에 따른 에너지자원의 고갈 및 지구의 환경파괴에 대한 문제가 심각한 상황으로 대두되고 있어 이를 해결하기 위한 노력이 다각적으로 검토되고 있다. 가정 및 산업 전반에 걸쳐 사용이 증가하고 있는 냉동 공조시스템의 경우도 제품의 재활용성의 증대 및 에너지소비효율을 향상시켜 제품이 지구환경에 미치는 영향을 최소화하는 것이 요구되고 있다. 기존의 가정용 공조기에 사용되고 있는 핀-관 열교환기는 원 관 후류에서의 유동 저항의 증가와 전열성능의 감소, 그리고 기계적 확관에 의한 접촉 열 저항의 존재 등으로 성능향상에는 한계가 있다. 알루미늄 열교환기는 냉매 측의 수력직경이 작고 공기 측의 열 유동 특성이 기존의 핀-관 열교환기보다 우수할 뿐 아니라 핀과 평판 관을 일체로 융착하여 제작하기 때문에 고성능의 소형 열교환기의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 또한 열교환기 전체가 알루미늄으로만 구성되기 때문에 열교환기의 중량도 크게 줄일 수 있고 재 활용성이 기존의 구리관-알루미늄핀 열교환기보다 우수하여 친환경 제품의 개발이 강조되고 있는 현재 상황에 잘 부합된다. 본 연구에서는 자동차용 응축기로 사용되고 있는 알루미늄 열교환기를 가정용 공조기의 응축기로의 적용 가능성을 평가한다. 먼저 알루미늄 열교환기의 성능을 측정한 후 기존의 핀-관 열교환기와 비교분석한다. 실험에 사용된 열교환기는 각각 2열과 3열을 갖는 7mm 핀-관 열교환기 핀 피치 1.2, 1.4, 1.6mm와 알루미늄 열교환기 핀 피치 1.11, 1.175, 1.25mm로 구성된 열교환기에 대해 단위전면 면적, 단위체적, 단위질량, 단위열전달 면적당 전열량 및 압력강하를 실험을 통해 성능을 평가하였다. 가열조건에서 챔버의 온․습도는 공기의 건구온도 20℃, 습구온도 15℃로 하였으며, 또한 유동 특성을 비교하기 위해 공기의 전면공기유속을 0.7～1.6m/범위에서 4단계별로 변화시켜 실험을 수행하였다. 물의 입구 온도는 70℃이며, 유량은 10lpm으로 고정시켰다. 실험결과 단위전면 면적당 전열량은 핀-관 열교환기의 전열량이 알루미늄 열교환기 보다 높게 나타났다. 단위체적당 전열량은 핀-관 열교환기에 비해 알루미늄 열교환기가 2열보다는 28%, 3열보다는 79%크게 나타났으며, 단위질량당 전열량은 핀-관 열교환기에 비해 알루미늄 열교환기가 2열보다는 22%, 3열보다는 40%크게 나타났다. 열전달 면적당 전열량을 비교한 결과 알루미늄 열교환기가 2열보다는 45%, 3열보다는 59% 크게 나타났다. 압력강하 특성을 보면 핀-관 열교환기보다 알루미늄 열교환기의 압력 강하가 작게 나타났다.
산업의 고도화와 쾌적한 삶의 추구에 대한 인간의 욕구가 증가되면서 에너지의 사용이 크게 증가하고 있으며, 이에 따른 에너지자원의 고갈 및 지구의 환경파괴에 대한 문제가 심각한 상황으로 대두되고 있어 이를 해결하기 위한 노력이 다각적으로 검토되고 있다. 가정 및 산업 전반에 걸쳐 사용이 증가하고 있는 냉동 공조시스템의 경우도 제품의 재활용성의 증대 및 에너지소비효율을 향상시켜 제품이 지구환경에 미치는 영향을 최소화하는 것이 요구되고 있다. 기존의 가정용 공조기에 사용되고 있는 핀-관 열교환기는 원 관 후류에서의 유동 저항의 증가와 전열성능의 감소, 그리고 기계적 확관에 의한 접촉 열 저항의 존재 등으로 성능향상에는 한계가 있다. 알루미늄 열교환기는 냉매 측의 수력직경이 작고 공기 측의 열 유동 특성이 기존의 핀-관 열교환기보다 우수할 뿐 아니라 핀과 평판 관을 일체로 융착하여 제작하기 때문에 고성능의 소형 열교환기의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 또한 열교환기 전체가 알루미늄으로만 구성되기 때문에 열교환기의 중량도 크게 줄일 수 있고 재 활용성이 기존의 구리관-알루미늄핀 열교환기보다 우수하여 친환경 제품의 개발이 강조되고 있는 현재 상황에 잘 부합된다. 본 연구에서는 자동차용 응축기로 사용되고 있는 알루미늄 열교환기를 가정용 공조기의 응축기로의 적용 가능성을 평가한다. 먼저 알루미늄 열교환기의 성능을 측정한 후 기존의 핀-관 열교환기와 비교분석한다. 실험에 사용된 열교환기는 각각 2열과 3열을 갖는 7mm 핀-관 열교환기 핀 피치 1.2, 1.4, 1.6mm와 알루미늄 열교환기 핀 피치 1.11, 1.175, 1.25mm로 구성된 열교환기에 대해 단위전면 면적, 단위체적, 단위질량, 단위열전달 면적당 전열량 및 압력강하를 실험을 통해 성능을 평가하였다. 가열조건에서 챔버의 온․습도는 공기의 건구온도 20℃, 습구온도 15℃로 하였으며, 또한 유동 특성을 비교하기 위해 공기의 전면공기유속을 0.7～1.6m/범위에서 4단계별로 변화시켜 실험을 수행하였다. 물의 입구 온도는 70℃이며, 유량은 10lpm으로 고정시켰다. 실험결과 단위전면 면적당 전열량은 핀-관 열교환기의 전열량이 알루미늄 열교환기 보다 높게 나타났다. 단위체적당 전열량은 핀-관 열교환기에 비해 알루미늄 열교환기가 2열보다는 28%, 3열보다는 79%크게 나타났으며, 단위질량당 전열량은 핀-관 열교환기에 비해 알루미늄 열교환기가 2열보다는 22%, 3열보다는 40%크게 나타났다. 열전달 면적당 전열량을 비교한 결과 알루미늄 열교환기가 2열보다는 45%, 3열보다는 59% 크게 나타났다. 압력강하 특성을 보면 핀-관 열교환기보다 알루미늄 열교환기의 압력 강하가 작게 나타났다.
In this study, six fin-tube and four aluminum heat exchangers were tested. Heat exchangers used in this experiment have louver fin type and tubes of 7.0 in diameter. They were all tested in dry surface conditions. The air flow velocities are 0.7-1.6m/s with four steps. Heat transfer characteristics ...
In this study, six fin-tube and four aluminum heat exchangers were tested. Heat exchangers used in this experiment have louver fin type and tubes of 7.0 in diameter. They were all tested in dry surface conditions. The air flow velocities are 0.7-1.6m/s with four steps. Heat transfer characteristics and pressure drop of fin-tube and aluminum heat exchangers are compared for the unit surface, unit volume and unit weight. Heat transfer rate and coefficient of individual rows of ten heat exchanger specimens are measured using a psychrometric calorimeter. This calorimeter is designed based on air-enthalpy method described in ASHRAE handbook. The water bath installed outside the air conditioned chambers provides the heat exchangers with controlled water. The temperature of water at various locations are measured with RTDs with the accuracy of ±0.1 °C. All signals out of sensors and code testers are collected by a console and processed to present evaluated values. An experimental study was carried out for the heat transfer characteristics of fin-tube and Aluminum heat exchangers under dry conditions. The heat transfer rates of Aluminum heat exchangers for unit volume are higher than those of fin-tube heat exchangers. Pressure drop of Aluminum heat exchangers is lower than fin-tube heat exchangers.
In this study, six fin-tube and four aluminum heat exchangers were tested. Heat exchangers used in this experiment have louver fin type and tubes of 7.0 in diameter. They were all tested in dry surface conditions. The air flow velocities are 0.7-1.6m/s with four steps. Heat transfer characteristics and pressure drop of fin-tube and aluminum heat exchangers are compared for the unit surface, unit volume and unit weight. Heat transfer rate and coefficient of individual rows of ten heat exchanger specimens are measured using a psychrometric calorimeter. This calorimeter is designed based on air-enthalpy method described in ASHRAE handbook. The water bath installed outside the air conditioned chambers provides the heat exchangers with controlled water. The temperature of water at various locations are measured with RTDs with the accuracy of ±0.1 °C. All signals out of sensors and code testers are collected by a console and processed to present evaluated values. An experimental study was carried out for the heat transfer characteristics of fin-tube and Aluminum heat exchangers under dry conditions. The heat transfer rates of Aluminum heat exchangers for unit volume are higher than those of fin-tube heat exchangers. Pressure drop of Aluminum heat exchangers is lower than fin-tube heat exchangers.
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