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다양한 냉매를 적용한 내부열교환기 부착 2단 압축 냉동시스템의 성능 분석
Performance Analysis of Two-stage Compression Refrigeration System with Internal Heat Exchanger Applied Various Refrigerants 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.19 no.6, 2015년, pp.82 - 88  

윤정인 (부경대학교 냉동공조공학과) ,  허성관 (부경대학교 냉동공조공학과 대학원) ,  제재면 (부경대학교 냉동공조공학과 대학원) ,  전민주 (부경대학교 냉동공조공학과 대학원) ,  손창효 (부경대학교 냉동공조공학과) ,  문정현 (선박해양플랜트연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, cycle performance analysis of two-stage compression and one-stage expansion refrigeration system applied various refrigerants is presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. The operating parameters considered in this study include degree of sup...

주제어

#Two-stage compression and one-stage expansion refrigeration system   #Alternative refrigerant   #Internal heat exchanger   #COP   #Mass flow-rate  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이와 같이 낮은 온도의 증발온도를 얻기 위해서는 단단 냉동 시스템이 아닌 2단 압축 시스템 또는 2원 냉동 시스템을 이용한다. 본 연구에서는 2단 시스템에 대해 알아보도록 한다. 지금까지 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템에 사용되어 왔던 프레온계 냉매는 오존층을 파괴하고 지구온난화에 영향을 미치는 환경오염물질로 분류되어 규제가 가속화 되고 있는 실정이다.
  • 가 부착된 2단 압축 1단 팽창식 냉동시스템에서 프레온 단일냉매(R22, R32, R134a), 프레온계 혼합냉매(R404A, R410A, R507A), 탄화수소계 자연냉매(R600a, R717, R1270) 등을 동시에 과냉도, 과열도, 유용도, 응축온도, 중간냉각기유량, 증발온도의 변화에 따라 COP에 미치는 영향을 비교·분석하였다. 이를 통해 2단 압축 1단 팽창식 냉동시스템의 설계에서 시스템에 맞는 최적의 냉매 선택을 위한 기초자료를 제공하고자 하는 것이 본 논문의 목적이다.

가설 설정

  • · 운동에너지와 위치에너지의 변화는 없는 것으로 가정한다.
  • 소프트웨어를 이용하여 계산하였다. 총 9가지의 냉매를 적용한 2단 압축 2단 팽창 냉동시스템의 성능 분석을 위해 다음과 같이 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
-30~-50℃ 범위의 저온 증발온도를 얻기 위하여 어떤 시스템을 사용하는가? 많은 중·대형 냉동설비에서 저온의 동결 식품의 저장과 급속 냉동은 -30~-50℃ 범위의 저온 증발온도를 필요로 한다. 이와 같이 낮은 온도의 증발온도를 얻기 위해서는 단단 냉동 시스템이 아닌 2단 압축 시스템 또는 2원 냉동 시스템을 이용한다. 본 연구에서는 2단 시스템에 대해 알아보도록 한다.
프레온계 냉매의 현 실정은 어떠한가? 본 연구에서는 2단 시스템에 대해 알아보도록 한다. 지금까지 2단 압축 1단 팽창식 냉동 시스템에 사용되어 왔던 프레온계 냉매는 오존층을 파괴하고 지구온난화에 영향을 미치는 환경오염물질로 분류되어 규제가 가속화 되고 있는 실정이다. 따라서 이에 대한 대체 냉매로 R717(암모니아), R600a(이소부탄), R1270(프로필렌)과 같은 자연냉매가 거론되고 있다.
중·대형 냉동설비에서 저온 동결 식품의 저장과 급속 냉동을 위해 필요로 하는 온도 범위는? 많은 중·대형 냉동설비에서 저온의 동결 식품의 저장과 급속 냉동은 -30~-50℃ 범위의 저온 증발온도를 필요로 한다. 이와 같이 낮은 온도의 증발온도를 얻기 위해서는 단단 냉동 시스템이 아닌 2단 압축 시스템 또는 2원 냉동 시스템을 이용한다.
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참고문헌 (4)

  1. K. S. Roh, 2012, "Performance Analysis of 2-Stage Compression and 1-Stage Expansion Refrigeration System using Alternative Natural Refrigerants", Journal of the Korean Institute of Gas, Vol. 16, No. 1. 

  2. H. K. Ku, 2014, "Performance Analysis of R-1270(Propylene) Refrigeration ystem Using Internal Heat Exchanger", Journal of the Korean Society for Power System Engineering, Vol. 18, No. 4, pp. 36-42. 

  3. K. S. Rog and J. R. Kim, 2013, "Performance Analysis of Two-stage Compression and Two-stage Expansion Refrigeration System using Freon Refrigerants", Vol. 25, No. 2, pp. 301-306. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. C. W. Park, D. G. Lee, S. K. Choi and C. D. Kang, 2009, "Two-Stage compression cycle operating with alternative refrigerant using by EES program", pp. 533-538. 

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