저온영역에서의 자연냉매를 이용한 냉동시스템의 성능 특성에 관한 연구 A study on the performance characteristics of the refrigeration system using natural refrigerants in the low temperature range원문보기
본 논문에서는 규제 프레온냉매 R22의 대체 자연냉매의 후보인 R290(프로판), R717(암모니아), R1270(프로필렌)을 작동유체로 사용하는 저온 냉동시스템의 성능 특성을 비교하였다. -30 ∼ -60 ℃ 정도의 저온을 얻기 위해 사용되는 이원냉동시스템과 2단압축 1단팽창 냉동시스템인 저온 냉동시스템에서의 증발온도, 응축온도, 과열도 및 과냉각도의 변화에 따른 성능계수(프로필렌)을 작동유체로 사용하는 저온 냉동시스템의 성능 특성을 비교하였다. -30 ∼ -60 ℃ 정도의 저온을 얻기 위해 사용되는 이원냉동시스템과 2단압축 1단팽창 냉동시스템인 저온 냉동시스템에서의 증발온도, 응축온도, 과열도 및 과냉각도의 변화에 따른 성능계수(COP) 변화를 규명하고자 하였다. 본 논문에서는 저온 냉동시스템의 과냉각도가 증가할수록 성능계수는 증가하는 반면 과열도가 증가할수록 성능계수는 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 저온 냉동시스템의 증발온도가 상승할수록 저온 냉동시스템의 성능계수는 증가하는 반면 응축온도가 증가할수록 성능계수가 감소함을 알 수 있다. -30 ∼ -60 ℃의 증발온도 범위에서 2단압축 1단팽창 냉동시스템의 성능계수가 이원냉동시스템보다 높다. R290, R717, R1270용 저온 냉동시스템은 자연냉매를 사용하여 친환경적이며, 고온과 저온 냉동사이클에 사용되는 냉매의 적절한 선택에 의해서 다양한 온도대에서 고효율 냉동시스템을 구성할 수 있다. 위의 결과로부터, 성능과 환경적인 측면을 고려하여 용도에 따라 적합한 저온 냉동시스템을 선택하는 것이 좋으리라 판단된다.
본 논문에서는 규제 프레온냉매 R22의 대체 자연냉매의 후보인 R290(프로판), R717(암모니아), R1270(프로필렌)을 작동유체로 사용하는 저온 냉동시스템의 성능 특성을 비교하였다. -30 ∼ -60 ℃ 정도의 저온을 얻기 위해 사용되는 이원냉동시스템과 2단압축 1단팽창 냉동시스템인 저온 냉동시스템에서의 증발온도, 응축온도, 과열도 및 과냉각도의 변화에 따른 성능계수(COP) 변화를 규명하고자 하였다. 본 논문에서는 저온 냉동시스템의 과냉각도가 증가할수록 성능계수는 증가하는 반면 과열도가 증가할수록 성능계수는 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 저온 냉동시스템의 증발온도가 상승할수록 저온 냉동시스템의 성능계수는 증가하는 반면 응축온도가 증가할수록 성능계수가 감소함을 알 수 있다. -30 ∼ -60 ℃의 증발온도 범위에서 2단압축 1단팽창 냉동시스템의 성능계수가 이원냉동시스템보다 높다. R290, R717, R1270용 저온 냉동시스템은 자연냉매를 사용하여 친환경적이며, 고온과 저온 냉동사이클에 사용되는 냉매의 적절한 선택에 의해서 다양한 온도대에서 고효율 냉동시스템을 구성할 수 있다. 위의 결과로부터, 성능과 환경적인 측면을 고려하여 용도에 따라 적합한 저온 냉동시스템을 선택하는 것이 좋으리라 판단된다.
This paper were compared the performance characteristics of cascade refrigeration system and two-stage compression refrigeration with single expansion system natural refrigerant R290(Propane), R717(Ammonia), R1270(Propylene) for freon refrigerant R22 were used working fluids in this study. The opera...
This paper were compared the performance characteristics of cascade refrigeration system and two-stage compression refrigeration with single expansion system natural refrigerant R290(Propane), R717(Ammonia), R1270(Propylene) for freon refrigerant R22 were used working fluids in this study. The operating parameters considered in this study include evaporating and condensing temperature, degree of subcooling and degree of superheating. in cascade refrigeration system and two-stage compression refrigeration system with the range of low temperature –30 ∼ 60 ℃. The coefficient of performance(COP) of low temperature refrigeration system increases with the increasing evaporating temperature and degree of subcooling, but decreases with the increasing degree of superheating and condensing temperature. The two-stage compression with single expansion refrigeration system's COP is greater than the cascade refrigeration system's COP in the range of evaporating temperature –30 ∼ -60 ℃. But twostage compression refrigeration system is unstable because COP is significantly changed when evaporating temperature and compressor efficiency decreased. In particular, when compressor efficiency decreased, COP is significantly decreased. In this case, not efficient for long-term use. Whereas cascade refrigeration system using natural refrigerants. Therefore, it is environmentally friendly. And this system is high-efficiency refrigeration system. The reason it can be configured by selecting the proper refrigerant at high-temperature side and low-temperature side. From the above results, select the appropriate low temperature refrigeration system by considering the environmental and performance aspects.
This paper were compared the performance characteristics of cascade refrigeration system and two-stage compression refrigeration with single expansion system natural refrigerant R290(Propane), R717(Ammonia), R1270(Propylene) for freon refrigerant R22 were used working fluids in this study. The operating parameters considered in this study include evaporating and condensing temperature, degree of subcooling and degree of superheating. in cascade refrigeration system and two-stage compression refrigeration system with the range of low temperature –30 ∼ 60 ℃. The coefficient of performance(COP) of low temperature refrigeration system increases with the increasing evaporating temperature and degree of subcooling, but decreases with the increasing degree of superheating and condensing temperature. The two-stage compression with single expansion refrigeration system's COP is greater than the cascade refrigeration system's COP in the range of evaporating temperature –30 ∼ -60 ℃. But twostage compression refrigeration system is unstable because COP is significantly changed when evaporating temperature and compressor efficiency decreased. In particular, when compressor efficiency decreased, COP is significantly decreased. In this case, not efficient for long-term use. Whereas cascade refrigeration system using natural refrigerants. Therefore, it is environmentally friendly. And this system is high-efficiency refrigeration system. The reason it can be configured by selecting the proper refrigerant at high-temperature side and low-temperature side. From the above results, select the appropriate low temperature refrigeration system by considering the environmental and performance aspects.
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