onha09 님의 블로그

이원 냉동 사이클(Two-stage Cascade Refrigeration Cycle)은 극저온을 얻기 위해 두 개 이상의 냉동 사이클을 직렬로 연결한 시스템입니다. 각 사이클은 서로 다른 냉매를 사용하며, 고온 사이클의 응축기가 저온 사이클의 증발기 역할을 하는 것이 특징입니다. 1. 이원 냉동 사이클의 작동 원리:고온 사이클: 일반적인 냉동 사이클과 유사하게 작동하며, 비교적 높은 온도에서 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시킵니다.저온 사이클: 고온 사이클에서 응축된 냉매를 증발시켜 더욱 낮은 온도를 얻습니다. 이때, 고온 사이클의 응축기는 저온 사이클의 증발기 역할을 하여 두 사이클 간의 열 교환을 담당합니다.캐스케이드 열교환기: 고온 사이클의 응축기와 저온 사이클의 증발기가 통합된 열교환기로, 두..

냉동기 압축기에서 발생하는 오일포밍은 냉동유에 용해된 냉매가 급격히 증발하여 거품을 형성하는 현상으로, 냉동 시스템의 효율성과 안전성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 다음은 오일포밍의 원인, 문제점, 방지 대책에 대한 설명입니다. 1. 오일포밍의 원인냉매의 과다 용해:압축기가 정지된 상태에서 냉매가 냉동유에 과다하게 용해될 경우, 압축기 재가동 시 급격한 압력 변화로 인해 오일포밍이 발생할 수 있습니다.액 냉매의 흡입:압축기 흡입 라인으로 액 냉매가 유입되면 냉동유와 급격히 혼합되어 오일포밍을 유발할 수 있습니다.크랭크케이스 히터의 작동 불량:크랭크케이스 히터는 냉동유의 온도를 유지하여 냉매의 용해를 방지하는 역할을 합니다. 히터의 작동 불량은 냉동유의 온도 저하를 초래하여 오일포밍 발생 가능성을 높..

표준 냉동 사이클은 증기 압축 냉동 사이클이라고도 하며, 가장 일반적으로 사용되는 냉동 시스템의 기본 원리입니다. 이 사이클은 냉매라는 작동 유체를 사용하여 저온의 열원에서 고온의 열원으로 열을 전달함으로써 냉각 효과를 생성합니다. 1. 표준 냉동 사이클의 4가지 주요 과정표준 냉동 사이클은 다음과 같은 4가지 주요 과정으로 구성됩니다.1) 압축 과정 (Process 1-2):설명: 저온, 저압의 기체 상태 냉매가 압축기로 들어가 등엔트로피 과정 (이상적인 경우) 또는 폴리트로픽 과정을 거쳐 고온, 고압의 기체 상태로 압축됩니다.냉매 상태 변화: 압력과 온도가 모두 상승하며, 엔트로피는 이상적인 경우 일정하게 유지되지만 실제로는 약간 증가합니다. 냉매는 과열 증기 상태가 됩니다.주요 기기: 압축기 (Co..

이상 기체 거동을 위한 조건 (가정)이상 기체는 실제 기체의 거동을 단순화하여 설명하기 위한 가상의 기체입니다. 이상 기체는 다음과 같은 가정을 만족합니다.기체 분자의 크기 무시: 기체 분자의 크기는 기체 전체의 부피에 비해 매우 작아 무시할 수 있다고 가정합니다. 즉, 기체 분자는 질량을 가진 점으로 간주합니다.분자 간 상호작용 무시: 기체 분자 간의 인력이나 반발력과 같은 상호작용은 무시할 수 있다고 가정합니다. 즉, 기체 분자는 서로 독립적으로 운동합니다.완전 탄성 충돌: 기체 분자 간의 충돌은 완전 탄성 충돌이라고 가정합니다. 즉, 충돌 과정에서 운동 에너지의 손실이 없습니다.이러한 가정들은 실제 기체가 낮은 압력과 높은 온도에서 이상 기체와 유사한 거동을 보이는 이유를 설명합니다.이상 기체 상태..

압력은 기준점에 따라 절대압력과 게이지압력으로 나뉩니다. 두 압력의 차이점은 다음과 같습니다.1. 절대압력 (Absolute Pressure)정의: 완전한 진공 상태(0 Pa)를 기준으로 측정한 압력입니다. 즉, 어떠한 기준 압력에도 영향을 받지 않는 압력입니다.특징:항상 양(+)의 값을 가집니다.기체의 밀도, 온도 등 물리적 특성을 정확하게 계산할 때 사용됩니다.기상학, 항공우주 등 정밀한 측정이 필요한 분야에서 주로 사용됩니다.2. 게이지압력 (Gauge Pressure)정의: 대기압을 기준으로 측정한 압력입니다. 즉, 측정하는 압력과 대기압의 차이를 나타냅니다.특징:대기압보다 높으면 양(+)의 값, 낮으면 음(-)의 값을 가집니다.일상생활이나 산업 현장에서 압력을 측정할 때 흔히 사용됩니다.자동차 ..

열환경지표에서 풍속을 고려한 체감온도는 인체가 실제로 느끼는 추위를 나타내는 지표입니다. 기온과 풍속을 함께 고려하여 계산하며, 같은 기온이라도 풍속이 강할수록 체감온도는 낮아집니다.체감온도 계산식체감온도(℃) = 13.12 + 0.6215 × T - 11.37 × V⁰.16 + 0.3965 × T × V⁰.16T: 기온(℃)V: 풍속(km/h)이 계산식은 2001년 캐나다 토론토에서 개발되었으며, 국제적으로 널리 사용되고 있습니다.체감온도와 건강체감온도가 낮아질수록 인체는 더 많은 열을 빼앗기게 되며, 다음과 같은 건강상의 위험이 증가합니다.동상: 피부가 얼어붙는 현상저체온증: 심부 체온이 35℃ 이하로 떨어지는 현상심혈관 질환: 혈압 상승, 심장 부담 증가 등체감온도에 따른 건강 위험 수준매우 낮음 ..

냉각탑 (Cooling Tower)의 쿨링 레인지(Cooling Range) 및 쿨링 어프로치(Cooling Approach) 설명냉각탑 성능을 이해하는 데 중요한 두 가지 주요 개념인 쿨링 레인지와 쿨링 어프로치에 대해 각각 자세히 설명해 드리겠습니다.1) 쿨링 레인지 (Cooling Range)정의:쿨링 레인지(Cooling Range)는 냉각탑으로 유입되는 더운 물의 온도와 냉각탑에서 냉각되어 배출되는 찬 물의 온도 차이를 의미합니다. 간단히 말해, 냉각탑을 통해 물이 얼마나 온도가 낮아졌는지를 나타내는 값입니다.수식:쿨링 레인지 = (냉각탑 유입 온수 온도) - (냉각탑 배출 냉수 온도)단위:일반적으로 섭씨 온도 (°C) 또는 화씨 온도 (°F) 단위를 사용합니다.설명:쿨링 레인지는 냉각탑이 실제..

여름철 냉방 시 사용되는 전열교환기에 대한 설명여름철 냉방 시 전열교환기는 외부의 덥고 습한 공기를 실내로 유입시키기 전에, 실내에서 배출되는 시원하고 건조한 공기를 이용하여 외부 공기를 예냉 및 제습하는 장치입니다. 이를 통해 냉방 부하를 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 1) 전열효율과 전열회수량의 각각의 식가) 전열효율 (全熱效率, Total Heat Efficiency)전열효율은 전열교환기가 얼마나 효과적으로 열과 습기를 교환하는지를 나타내는 지표입니다. 즉, 전열교환기를 통해 공급되는 공기가 이상적인 상태 변화에 얼마나 근접했는지를 백분율(%)로 나타냅니다. 여름철 냉방 운전 시 전열효율은 외기(외부 공기)의 엔탈피 변화량을 기준으로 정의됩니다.정의: 전열효율(η_전열)은 외기의 엔탈피 ..

건물의 열평형 방정식에 대한 설명건물의 열평형 방정식은 건물 내외부의 열 교환 과정에서 열의 균형을 나타내는 식입니다. 기본적으로 건물에 들어오고 나가는 모든 열량의 합이 0이 되어야 열적 평형 상태를 유지할 수 있다는 개념입니다. 일반적인 건물의 열평형 방정식은 다음과 같이 표현될 수 있습니다.Qi + Qs ± Qc ± Qv ± Qm – Qe = 0 각 항은 다음과 같은 열량 요소를 나타냅니다.Qi (내부 발열량): 건물 내부에서 발생하는 열량입니다. 사람의 체열, 조명 기기, 전자기기 등에서 발생하는 열을 포함합니다.Qs (일사 취득 열량): 태양 복사에 의해 건물 외피를 통해 들어오는 열량입니다. 창문, 벽, 지붕 등을 통해 유입될 수 있습니다.Qc (전도 열량): 건물 외피의 온도차에 의해 발생하..

공기조화기(AHU) 및 공조설비 배관의 동파는 겨울철 건축물 관리에서 매우 중요한 문제이며, 심각한 설비 손상과 막대한 복구 비용을 초래할 수 있습니다. 동파는 단순히 배관 파손을 넘어 냉난방 시스템 전체의 기능 마비, 건물 사용 불편, 누수 피해 등 다양한 문제로 이어질 수 있으므로, 발생 원인을 정확히 이해하고 철저한 예방 대책을 마련하는 것이 필수적입니다.​1) 동파 발생 원인공기조화기 및 공조설비 배관의 동파는 주로 다음과 같은 원인으로 발생합니다.(1) 외부 온도 강하 (저온 환경 노출):영하의 기온: 가장 직접적인 원인은 외부 기온이 영하로 떨어지는 것입니다. 특히 장기간 지속되는 혹한기에는 동파 위험이 더욱 높아집니다.배관 표면 온도: 외부 기온 강하와 함께 배관 표면 온도가 0℃ 이하로 내..