[논문]냉장고 기계실 유로 최적화를 통한 소비 전력 저감

김영국; 한병윤; 김재열; 김태훈; 이연원; 김남식

냉장고 기계실 유로 최적화를 통한 소비 전력 저감
Optimization of refrigerator machine room for energy saving 원문보기

김영국 (부경대학교 대학원) , 한병윤 (부경대학교 대학원) , 김재열 (부경대학교 대학원) , 김태훈 (부경대학교 대학원) , 이연원 (부경대학교 기계공학부) , 김남식 (부경대학교 기계공학부)

In the Refrigeration and air conditioning industrial circles, refrigerator is demands a high degree of efficiency due to the Environmental Preservation Law. Many researchers are working on factors to improve the efficiency of the refrigerator In this paper, a study of the factors on the decrease of electric power consumption, several experiments are performed to improve the fluid flow in the refrigerator machine room. As a results, average temperatures of compressor and condenser are reduced 3.1$^{\circ}C$, 2.$0^{\circ}C$. The consuming electric power rate is reduced 0.7kWh/month.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

⑴ 또한, 냉장고 기계실 내부 압축기 및 응축기에서의 열원 발생도 냉장고의 비효율성에 대한 factor로 작용하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 논문은 소비 전력 저감에 대한 factor 연구의 일환으로써 냉장고 기계실 내부에 설치되어있는 압축기와 응축기에서 지속적으로 발생하는 열원을 유로 개선을 통하여 제거함으로써 소비 전력량 저감효과를 얻기 위한 기초 연구이며 기계실 내부 표준화 작업에 필요한 설계자료를 제공하고자 함에 그 목적을 둔다.
하지만 응축기의 응축 부하는 그 형상과 응축기를 지나는 공기 유량에 따라 달라진다. 응축기 형상에 관해서는 아직도 많은 연구자들이 연구를 진행하고 있지만 공기의 유량을 늘린다던가 형상을 변경하는 것은 가격 및 소음 등을 고려해 볼 때 여러 가지 어려움이 따를 것으로 사료된다따라서 냉장고 효율을 높이는 방안으로 응축기의 응축부하를 향상시키고 기계실 내부 온도 저감 효과를 보다 높이기 위해. 냉장고 기계실 내부의 유로를 개선할 필요가 있다.

제안 방법

5 °C 로 유지하고 T-Type 의 thermocouple 을 60 channel0] 확보된 data logger와 각각의 시료 냉장고의 냉동실과 냉장실 및 고내의 증발기 출구 그리고 냉장고 기계실 내부 압축기와 응축기 표면 및 공간에 연결하여 온도를 측정하였다. 그리고 전력량은 각각의 시료에 공급되는 전력을 측정하기 위해 정전압계(AVR) 출구단과 data logger에 연결하여 전력량을 계측하였으며 또한, 온도와 전력량은 압축기 on/off시 제상과 제 상사 이의 안정구간을 설정하여 그 구간내의 data를 취득하였고 취득된 data는 5번 측정 후 앙상블 평균을 취하였다.
2절에서 現. 냉장고의 유동 패턴을 분석한 결과, 결론적으로 냉각 팬 입구부로홉입된 공기에 대비해서 응축기를 냉각시키고 토출되는 공기의 질량 유량비를 최적화하여 위에서 CFD를 통해서 분석되어진 문제점을 해결하기 위해 Cover-Back MC 형상 변경에 따라 실험을 수행하였다. Fig.
습도 30±l°C, 75±5% 범위 내로 조정한 후 냉장고 F, R실 각각 l/3h에서의 기준 온도 -18±0.5°C, 3 ±0.5 °C 로 유지하고 T-Type 의 thermocouple 을 60 channel0] 확보된 data logger와 각각의 시료 냉장고의 냉동실과 냉장실 및 고내의 증발기 출구 그리고 냉장고 기계실 내부 압축기와 응축기 표면 및 공간에 연결하여 온도를 측정하였다. 그리고 전력량은 각각의 시료에 공급되는 전력을 측정하기 위해 정전압계(AVR) 출구단과 data logger에 연결하여 전력량을 계측하였으며 또한, 온도와 전력량은 압축기 on/off시 제상과 제 상사 이의 안정구간을 설정하여 그 구간내의 data를 취득하였고 취득된 data는 5번 측정 후 앙상블 평균을 취하였다.

성능/효과

1. CFD 결과를 바탕으로 기계실 내부 압축기 좌측 부와 압축기와 응축기 사이공간에서의 유동 역류와 와류는 내부 온도 상승의 원인이며 소비 전력을 상승시키는 원인이다.
2. 개선 모델 연구를 통한 고온유동 역류차단 모델은 압축기부 온도 1.3°C 저감, 응축기부 온도 0.6°C 저감 및 소비 전력 0.4kWh/월 저감 효과를 나타내었다. 이는 팬 입구부에 대한 역류를 차단함으로써 기계실 내부 온도 상승을 저지시키는 요인으로 작용했기 때문이다.
3. Cover-Back MC 형상 변경 모델에서 변경 모델3이 가장 최적의 모델이며 유입공기에 대비해서 토출되는 공기의 질량 유량에 대해 충분한 토출구 확보와 압축기와 응축기 사이공간에서의 역류 및 와류 현상에 대해 외기로 토출되는 공기가 Cover-Back MC의 하부와 압축기 좌측부에서 토출이 많이 되면서 압축기부 온도 1.5°C 저감, 응축 기부 온도 0.4°C 저감 및 소비 전력 0.4kW 월 저감 효과를 나타내었다.
기존 모델과 Cover-Back MC의 형상변경에 따른 변경모델3과의 교호작용 분석을 통하여 변경 모델3과 고온유동 역류차단 모델을 동시에 적용할 경우 압축기부 온도 3.VC 저감, 응축 기부온도 2.0°C 저감, 소비전력 0.7kWhV월 저감으로 교호작용이 크게 나타남을 알 수 있었다.
기존 모델에 대비해서 팬 입구 온도 0.4℃ 저감과 전반적으로 기계실 내부 압축기부L3℃ 저감과 응축기 부의 온도0.6℃ 저감효과가 나타났으며 소비전력량도 0.4kWh/월 저감 효과가 나타났다. 이는 팬 유입 유동벡터에 대해 역류차단을 함으로써 팬 입구 온도 상승을 완화시키는 요인으로 작용했기 때문이라 사료된다.
두 인자간의 실험결과에서 Cover-Back MC의 변경 모델3과 고온유동 역류차단 모델을 동시에 적용할 경우에 기계실 내부 온도 저감 및 압축 기부온도 3.1 °C, 응축기부 온도2.0°C, 저감 및 소비 전력 0.7kWh/월 저감 효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, Fig.
4의 각각의 모델에 대해 데이터를 취득하여 Table 2에 나타내었다. 여기서 변경 모델3의 경우가 전반적으로 온도 저감 효과가 크게 나타남을 알 수 있으며 기존 모델과 대비해서 응축기 출구에서의 온도 1°C 정도 낮아짐으로써 증발기에서의 냉동 효과를 높이는 결과로 소비 전력량도 0.4kWh/월 저감되어 나타남을 알 수 있었다. 이는 압축기와 응축기 사이공간에서의 유동 역류와 와류 유동에 대한 기계실 내부에 대해서 최적의 토출구 확보에 따른 결과로 사료되며 기존 모델과 대비해서 분석해 볼 때 전반적으로 하부 측에서 많은 유동 토출이 이루어지면서 압축 기부온도 1.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

냉장고 기계실 유로 최적화를 통한 소비 전력 저감
Optimization of refrigerator machine room for energy saving 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

냉장고 기계실 유로 최적화를 통한 소비 전력 저감 Optimization of refrigerator machine room for energy saving 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

냉장고 기계실 유로 최적화를 통한 소비 전력 저감
Optimization of refrigerator machine room for energy saving 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper