[논문]유릿쿨러의 전열면적이 저온저장고 온.습도환경에 미치는 영향

윤홍선; 이원옥; 정훈; 이현동; 박원규

유릿쿨러의 전열면적이 저온저장고 온.습도환경에 미치는 영향
Effects of Heat Transfer Area of Unit-cooler on Air Temp. & R.H in Low Temp. Storehouse 원문보기

윤홍선 (농촌진흥청 농업기계화연구소) , 이원옥 (농촌진흥청 농업기계화연구소) , 정훈 (농촌진흥청 농업기계화연구소) , 이현동 (농촌진흥청 농업기계화연구소) , 박원규 (농촌진흥청 농업기계화연구소)

우리나라에 보급된 상업용 저온저장고는 총 1,529개동에 239,732평이고 전국평균 가동율이 21.1% 밖에 되지 않아 규모상으로는 저온저장고의 공급이 과도한 상태에 있다는 지적도 있다. 이러한 양적인 문제에 대한 논란은 접어두더라도 저온저장된 농산물의 손실이 10-30%에 이르고 있어 저장환경의 조절에 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. (중략)

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문제 정의

이에따라 본 연구는 유닛쿨러에 얼어붙는 성에가 최소한으로 되면서 저온저장고 내의 상대습도를 90% 이상으로 유지할 수 있도록 냉각장치를 개선하기 위하여 수행하였다.
문제가 있다. 이에따라 본 연구는 유닛쿨러에 얼어붙는 성에가 최소한으로 되면서 저온저장고 내의 상대습도를 90% 이상으로 유지할 수 있도록 냉각장치를 개선하기 위하여 수행하였으며,그 결과를 요약하면 다음과 같다.

제안 방법

온·습도의 측정에는 온습도기록계(T&D Corp., TR-72S)와 온도기록계<CT&D Corp., TR-52)를 사용하였으며, 저온저장고의 설정온도는 1℃로 하였다.
유닛쿨러의 종류별로 저온저장고 온·습도 조절성능을 비교하기 위하여 인위적으로 가습을 했을 때와 않았을 때의 유닛쿨러를 통과하는 공기의 온·습도와 냉매의 온도를 측정하였다. 온·습도의 측정에는 온습도기록계(T&D Corp.

대상 데이터

40℃ 기준)의 압축기를 부착하였다. 또 전열면적과 송풍량이 다른 3종류의 유닛쿨러를 Fig.1과 같이 하나의 냉동시스템에 연결하고 유닛쿨러의 앞과 뒤에 설치된 밸브를 열고 닫아서 필요한 유닛쿨러 1개만을 선택하여 작동시킬 수 있도록 구성하였다.
시험에 사용된 저온저장고는 크기가 5,000㎜(길이) × 3,000㎜(폭) × 2,500( 높이)㎜ 이고 벽체는 100㎜ 두께의 우레탄으로 단열된 창고에 열량 10, 500kcal/hr(증발온도 -5℃, 응축온도 40℃ 기준)의 압축기를 부착하였다. 또 전열면적과 송풍량이 다른 3종류의 유닛쿨러를 Fig.

성능/효과

4에 나타내었다. 그림에서 보는바와 같이 가습을 하지 않았을 경우에는 냉동기 작동과 함께 상대습도가 85% 부근까지 떨어졌다가 점차 등락을 거듭하면서 상승하여 95% 이상에서 안정되었으며, 냉동기가 가동될 때와 중단되었을 때의 상대습도는 약 5%의 차이를 나타내었다. 한편 가습을 하게 되면 상대습도는 점차 상승하여 98% 이상에서 안정되었으며 냉동기가 가동될 때와 중단되었을 때의 상대습도는 약 2%의 차이를 나타내었다.
저장고온도를 1℃로 설정하였으나 그림에서 보는 바와 같이 유닛쿨러 출구의 공기온도는 냉동기가 켜지면 -5℃ 까지 내려갔다가 다시 냉동기가 꺼지면 1℃ 상승하는 싸이클을 나타내었다. 따라서 유닛쿨러에 가깝게 저장물을 쌓아두면 저온에 의해 동결될 위험성이 매우 높은 것으로 판단되었다.
전열면적과 송풍량이 다른 3가지의 유닛쿨러를 사용했을 때 저온저장고 내의 상대습도를 90% 이상으로 유지시킬 수 있는 능력은 유닛쿨러[Ⅲ] 이 가장 우수하였다. 유닛쿨러[Ⅲ] 을 사용할 때 가습을 하지 않으면 냉동기의 작동과 함께 상대습도가 85% 부근까지 떨어졌다가 점차 등락을 거듭하면서 상승하여 95% 이상에서 안정되었으며, 냉동기가 가동될 때와 중단되었을 때의 상대습도는 약 5%의 차이를 나타내었다. 한편 가습을 하게 되면 상대습도는 점차 상승하여 98% 이상에서 안정되었으며 냉동기가 가동될 때와 중단되었을 때의 상대습도는 약 2%의 차이를 나타내었다.
다. 유닛쿨러의 전열면적과 송풍량을 적절하게 설계할 경우에 저온저장고 내의 상대습도를 가습을 하지 않고서도 90% 이상으로 유지시킬 수 있었고, 또 온도편차도 줄일 수 있어 저온저장 환경조절의 정밀도를 향상시킬 수 있었다.

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