한반도의 아열대 화에 따른 무더위 도래 시기가 빨라지는 동시에 냉방수요와 냉방이 필요한 기간이 증가하고 있다. 룸 에어컨이나 패키지 에어컨의 냉매가 환경문제로 인해 R-22에서 R-410A나 R-407C로 대체되는 추세 가운데 대두되는 중요한 과제는 대체 냉매의 적용에 따른 성능 상의 불이익을 최소화하거나 더 나아가서는 성능을 더욱 향상시키는 문제이다.
현재 사용되고 있는 HCFC계 냉매인 R-22는 오존층 보호협약인 몬트리올 의정서에 따라 2020년 사용이 전폐되는 것으로 되어있다. 이에 HFC계 혼합냉매와 탄화수소계의 자연냉매의 개발에 총력을 기울이고 있으며, R-22와 동등수준으로 가능한 비공비 혼합 냉매 R-410A를 적용한 연구가 진행되고 있다. R-410A는 오존층을 파괴하지 않는 친환경이고 R-22와 거의 동일한 성능을 발휘하는 냉매로 각광을 받고 있다.
일반적으로 핀-튜브 열교환기의 ...
한반도의 아열대 화에 따른 무더위 도래 시기가 빨라지는 동시에 냉방수요와 냉방이 필요한 기간이 증가하고 있다. 룸 에어컨이나 패키지 에어컨의 냉매가 환경문제로 인해 R-22에서 R-410A나 R-407C로 대체되는 추세 가운데 대두되는 중요한 과제는 대체 냉매의 적용에 따른 성능 상의 불이익을 최소화하거나 더 나아가서는 성능을 더욱 향상시키는 문제이다.
현재 사용되고 있는 HCFC계 냉매인 R-22는 오존층 보호협약인 몬트리올 의정서에 따라 2020년 사용이 전폐되는 것으로 되어있다. 이에 HFC계 혼합냉매와 탄화수소계의 자연냉매의 개발에 총력을 기울이고 있으며, R-22와 동등수준으로 가능한 비공비 혼합 냉매 R-410A를 적용한 연구가 진행되고 있다. R-410A는 오존층을 파괴하지 않는 친환경이고 R-22와 거의 동일한 성능을 발휘하는 냉매로 각광을 받고 있다.
일반적으로 핀-튜브 열교환기의 열 저항은 공기측이 전체의 70%로 공기 측의 열전달계수의 향상이 열교환기 성능의 지배적인 역할을 한다. 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위해서는 열교환기 핀 수의 증가와 형상의 변화를 통해 가능하지만 공기 측 압력강하와 열교환기의 소음, 진동 등의 문제가 발생하게 된다. R-410A를 적용한 히트펌프 시스템에 적용할 수 있는 실내 열교환기 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 열교환기의 형상변화 뿐만 아니라 공기의 조건, 핀의 조건에 따른 토출 공기의 온도와 관의 길이, 압력강하를 계산하였다. 뿐만 아니라 표준 실험조건에서 열교환기실험을 통하여 설계프로그램과 비교하여 토출온도, 열교환기의 길이를 비교하여 열교환기 설계프로그램에 대한 신뢰성을 확보하였다. 실험을 통해 열교환기 설계프로그램과 비교하는 동시에 실내열교환기에 대한 성능 평가가 이루어졌다. 대기의 온도 분포를 열전대를 이용해 측정하였고 실내기의 토출온도, 재 흡입되는 현상을 측정하였다. 실내기 운전시에 발생하는 공기측 풍량 측정을 통해 실내 열교환기에 대한 성능을 평가하였다.
본 연구는 열교환기 설계프로그램을 이용하여 최적의 열교환기 형상을 도출하고 직접 실험을 통해서 열교환기의 성능을 평가해 최적의 slit-fin type의 증발기를 설계하는 것이 목적이다.
한반도의 아열대 화에 따른 무더위 도래 시기가 빨라지는 동시에 냉방수요와 냉방이 필요한 기간이 증가하고 있다. 룸 에어컨이나 패키지 에어컨의 냉매가 환경문제로 인해 R-22에서 R-410A나 R-407C로 대체되는 추세 가운데 대두되는 중요한 과제는 대체 냉매의 적용에 따른 성능 상의 불이익을 최소화하거나 더 나아가서는 성능을 더욱 향상시키는 문제이다.
현재 사용되고 있는 HCFC계 냉매인 R-22는 오존층 보호협약인 몬트리올 의정서에 따라 2020년 사용이 전폐되는 것으로 되어있다. 이에 HFC계 혼합냉매와 탄화수소계의 자연냉매의 개발에 총력을 기울이고 있으며, R-22와 동등수준으로 가능한 비공비 혼합 냉매 R-410A를 적용한 연구가 진행되고 있다. R-410A는 오존층을 파괴하지 않는 친환경이고 R-22와 거의 동일한 성능을 발휘하는 냉매로 각광을 받고 있다.
일반적으로 핀-튜브 열교환기의 열 저항은 공기측이 전체의 70%로 공기 측의 열전달계수의 향상이 열교환기 성능의 지배적인 역할을 한다. 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위해서는 열교환기 핀 수의 증가와 형상의 변화를 통해 가능하지만 공기 측 압력강하와 열교환기의 소음, 진동 등의 문제가 발생하게 된다. R-410A를 적용한 히트펌프 시스템에 적용할 수 있는 실내 열교환기 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 열교환기의 형상변화 뿐만 아니라 공기의 조건, 핀의 조건에 따른 토출 공기의 온도와 관의 길이, 압력강하를 계산하였다. 뿐만 아니라 표준 실험조건에서 열교환기실험을 통하여 설계프로그램과 비교하여 토출온도, 열교환기의 길이를 비교하여 열교환기 설계프로그램에 대한 신뢰성을 확보하였다. 실험을 통해 열교환기 설계프로그램과 비교하는 동시에 실내열교환기에 대한 성능 평가가 이루어졌다. 대기의 온도 분포를 열전대를 이용해 측정하였고 실내기의 토출온도, 재 흡입되는 현상을 측정하였다. 실내기 운전시에 발생하는 공기측 풍량 측정을 통해 실내 열교환기에 대한 성능을 평가하였다.
본 연구는 열교환기 설계프로그램을 이용하여 최적의 열교환기 형상을 도출하고 직접 실험을 통해서 열교환기의 성능을 평가해 최적의 slit-fin type의 증발기를 설계하는 것이 목적이다.
To implement agreements made Montreal Protocol in 1987, the U.S. Congress enacted the Clean Air Act Amendments in 1990. The law mandated a phase-out schedule for chloro fluoro carbons (CFCs) and hydro chloro fluoro carbons (HCFCs) refrigerants. Production of CFCs for air-conditioning applications, p...
To implement agreements made Montreal Protocol in 1987, the U.S. Congress enacted the Clean Air Act Amendments in 1990. The law mandated a phase-out schedule for chloro fluoro carbons (CFCs) and hydro chloro fluoro carbons (HCFCs) refrigerants. Production of CFCs for air-conditioning applications, primarily R-11 and R-12, was at the end of 1995. The air-conditioning industry responded with new products using different refrigerants that operated more efficiently and reliably than the refrigerants that were previously available.
This study carried out experimental and numerical analysis for indoor heat exchanger. In the experimental study, an indoor heat exchanger was tested by the standard experiment conditions. Capacity and distribution of atmospheric temperature were measured in the present experiment. Air temperature was measured using 80 thermocouples. This study also developed a design program of heat exchanger based on the experimental conditions.
This study also considered the effects of thermal and geometric conditions on the performance of indoor heat exchanger with R-410A for heat pump application and provided optimum design conditions of indoor heat exchanger by parametric analysis for the key parameters. In the air side, moisture out of the humid air condenses on the fin surface while the refrigerant (R-410A) boils inside the smooth tube. Therefore this study uses Log Mean Enthalpy Difference (LMHD) method to analyze the heat transfer from the humid air to the refrigerant of R-410A. The key parameters are fin pitch, tube diameter, longitudinal pitch, transverse tube pitch, number of tube row and number of tube column. This study determines the heat exchanger size, air side/refrigerant side pressure drop and overall heat transfer coefficient. Optimum design conditions for the key parameters are also determined by the parametric analysis. The results show that the number of rows and pipes, fin pitch have significant effects on the heat exchanger size. It is also found that the capacities of the indoor units are 3.6 kW, 4.5 kW and 5.6 kW. This study also compares the experimental data with the calculated data for the outlet temperature and the tube length. It is found that the relative errors between the experimental data and the calculated data are 4.0%(3.6 kW), 4.2%(4.5 kW), 8.7%(5.6 kW) and 1.4%, 2.1%, 5.1% for the outlet temperature and the tube length, respectively.
To implement agreements made Montreal Protocol in 1987, the U.S. Congress enacted the Clean Air Act Amendments in 1990. The law mandated a phase-out schedule for chloro fluoro carbons (CFCs) and hydro chloro fluoro carbons (HCFCs) refrigerants. Production of CFCs for air-conditioning applications, primarily R-11 and R-12, was at the end of 1995. The air-conditioning industry responded with new products using different refrigerants that operated more efficiently and reliably than the refrigerants that were previously available.
This study carried out experimental and numerical analysis for indoor heat exchanger. In the experimental study, an indoor heat exchanger was tested by the standard experiment conditions. Capacity and distribution of atmospheric temperature were measured in the present experiment. Air temperature was measured using 80 thermocouples. This study also developed a design program of heat exchanger based on the experimental conditions.
This study also considered the effects of thermal and geometric conditions on the performance of indoor heat exchanger with R-410A for heat pump application and provided optimum design conditions of indoor heat exchanger by parametric analysis for the key parameters. In the air side, moisture out of the humid air condenses on the fin surface while the refrigerant (R-410A) boils inside the smooth tube. Therefore this study uses Log Mean Enthalpy Difference (LMHD) method to analyze the heat transfer from the humid air to the refrigerant of R-410A. The key parameters are fin pitch, tube diameter, longitudinal pitch, transverse tube pitch, number of tube row and number of tube column. This study determines the heat exchanger size, air side/refrigerant side pressure drop and overall heat transfer coefficient. Optimum design conditions for the key parameters are also determined by the parametric analysis. The results show that the number of rows and pipes, fin pitch have significant effects on the heat exchanger size. It is also found that the capacities of the indoor units are 3.6 kW, 4.5 kW and 5.6 kW. This study also compares the experimental data with the calculated data for the outlet temperature and the tube length. It is found that the relative errors between the experimental data and the calculated data are 4.0%(3.6 kW), 4.2%(4.5 kW), 8.7%(5.6 kW) and 1.4%, 2.1%, 5.1% for the outlet temperature and the tube length, respectively.
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