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에어컨의 기본 원리는 어떤 물질의 상(phase)이 변화할 때 열을 흡수하거나 방출하게 되는 물리 현상을 이용하는 것이다. 대부분의 에어컨은 액체 냉매가 기화될 때 주변에서 기화열을 흡수하는 현상을 이용한다. 대부분이라 한 건 냉매가 아니라 전기로 냉각하는 펠티에 소자 때문.
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에어컨 작동원리 > 고객센타 – 엘지시스템공조
기화할 때 흡수하는 열이 기화열이다. 에어컨은 압축기로 압력을 크게 변화시켜 기체 상태였던 냉각제를 액체로 응축한 후 압력을 낮춰서 증발기 안에서 액체 상태의 …
Source: xn--ob0b542b1en1j75drpcxvx.kr
Date Published: 1/25/2022
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에어컨의 작동원리 – 다음블로그
에어컨의 작동원리 · 1. 증발기에서 증발한 프레온가스(냉매)를 흡입, 압축하여 압력을 높여서 비교적 높은. 온도에서도 액화(기체가 액체로 되는 것) 할 …
Source: blog.daum.net
Date Published: 4/20/2022
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쉽게 알아보는 에어컨의 원리 – 한국에너지공단 블로그
에어컨의 구조는 크게 “압축기”, “응축기”, “팽창밸브”, “증발기” 로 나뉘어지는데요. 기체는 압축기를 통과하면서 압력이 올라가고, 주변에 열을 발생 …
Source: blog.energy.or.kr
Date Published: 12/23/2022
View: 9904
에어컨은 어떻게 시원한 바람이 나올까?
간단히 말해서 실내의 열을 실외로 버리는 기계라고 할 수 있지요. 에어컨을 사용함으로써 지구온난화가 심각해지는 이유가 바로 이것이지요. 구동원리는 …
Source: blog.63realty.co.kr
Date Published: 8/20/2021
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에어컨 원리 및 작동 과정에 대한 자세한 설명
에어컨의 기본적인 원리는 한마디로 … 기화열에 의한 냉각이라 할 수 있다. 액체가 기체로 기화할 때는 열을 흡수하고 기체가 액체로 응축할 때는 열을 …
Source: sosday.tistory.com
Date Published: 3/21/2021
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주제에 대한 기사 평가 에어컨 작동 원리
- Author: bRd 3D
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- Date Published: 2021. 4. 10.
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에어컨 작동원리 > 고객센타
에어컨 작동원리
에어컨을 운전하면 실내에서 찬바람이 나오고 실외에서는 따뜻한 바람이 나온다
즉, 에어컨은 실내의 열을 모두 끌어모아 (냉매의 역할) 밖으로 버리는 기계이기 때문이다
1) 기체상태의 냉매인 프레온가스가 압축기의 압축운동에 의해 액체상태로 변화
2) 압축과정에서 액체냉매에 포함된 열을 실외기(증발기)에서 대기중의 더운공기를 팬으로 끌어들여 식혀준 후 실내기나 실외기 어느 한곳에 위치한 팽창변을 통과
3) 갑자기 좁아지는 팽창변을 강제로 통과하는 액체냉매는 팽창변 출구에서 갑자기 넓어지는 관로를 만나면서 증발하기 용이한 상태로 변화
4) 실내의 증발기를 통해 증발하면서 기체 상태로 변화 . 이때 증발과정에서 필요한 열을 실내의 더운공기로부터 공급받기 때문에 주변의 열을 끌여들여 결국 주위온도가 내려감
5) 이와 같이 차가워진 공기를 증발기 뒷쪽에서 팬(FAN)이 회전시켜 실내로 찬바람을 토출
6) 실내기에서 증발하여 기체로 된 기체상태의 냉매는 다시 압축기로 끌여들여져서 같은 동작을 반복
여름철에 마당에 물을 뿌리면 주변에서 열을 흡수해 증발되면서 주위가 시원해지게 된다. 물 대신 프레온가스를 이용하여 적용한 것이 에어콘이다.프레온가스를 이용하는 이유는 프레온가스는 -40℃에서 증발하므로 물보다도 효율적이기 때문이다.
*고대부터 현대까지 시원해지기 위한 사람들의 노력
고대 로마인은 집 안을 시원하게 하기 위해 찬 물이 순환되도록 벽 뒤에 수도관을 설치했고, 2세기 중국인인 딩 환은 직경이 3m에 달하는 회전하는 바퀴가 달린 팬을 개발해서 연못 주위의 찬 공기를 집 안으로 끌어들였다. 이와 같이 공기를 순환·냉각시키려는 시도는 오래 전부터 이어져 왔다. 1758년 벤자민 프랭클린(1706-1790)과 그의 동료인 존 하들리(1731-1764)는 수은 온도계에 에테르를 적신 후 계속 풀무질을 해 에테르를 증발시켜 온도를 -14℃까지 떨어뜨렸다. 이 실험은 현재 우리가 잘 알고 있는 사실-물질이 상태변화를 할 때 열의 흡수나 방출이 일어난다. 열이 흡수되면 온도가 내려가고 열이 방출되면 온도가 올라간다. 액체인 에테르가 증발하는 것은 기체로 상태 변화하는 것이고 이 때 열을 흡수하여 온도가 내려간다-을 보여준다.
*에어컨을 통해 나오는 시원한 바람, 그 안에 숨겨진 원리는?
마이클 패러데이(1791-1867)는 1820년에 압축-액화된 암모니아가 다시 기화할 때 공기가 차갑게 변하는 것을 발견했다. 암모니아의 독성이 문제였으나 아무튼 모든 현대의 냉각 기술은 마이클 패러데이의 발견에 바탕하고 있다고 볼 수 있다. 1842년에는 존 고리에가 패러데이의 압축 기술을 얼음을 만드는 데 이용했고 1902년에 미국의 윌리스 하빌랜드 캐리어가 최초의 상업적인 에어컨을 만들어 인쇄 공장에 이용했다. 캐리어의 설계 역시 패러데이의 암모니아에 의한 냉각 시스템에 기초한 것이다.
초기 에어컨과 냉장고의 냉각제로 암모니아, 염화메틸, 프로판 등의 기체가 쓰였는데 독성과 가연성 때문에 이러한 기체들이 누출될 경우 위험했고 사고도 잦았다. 1920년대 인체에 안전한 프레온을 개발했으나 이후 프레온이 대기의 오존층을 파괴한다는 사실이 밝혀졌다. 현재 에어컨에 가장 많이 사용되는 냉매는 R-22로 알려진 HCFC인데 역시 오존층을 파괴하는 물질이다. 이 R-22는 우리나라의 경우 2013년까지 생산·수입을 제한해 2030년에는 완전히 금지될 전망이다.
*에어컨의 기본 원리: 기화열에 의한 냉각
에어컨의 기본적인 원리는 한마디로 기화열에 의한 냉각 이다. 액체가 기체로 기화할 때는 열을 흡수하고 기체가 액체로 응축할 때는 열을 방출한다. 기화할 때 흡수하는 열이 기화열이다. 에어컨은 압축기로 압력을 크게 변화시켜 기체 상태였던 냉각제를 액체로 응축한 후 압력을 낮춰서 증발기 안에서 액체 상태의 냉각제가 다시 증기로 기화할 때 열을 빼앗아 주위의 온도를 낮춘다. 에어컨과 냉장고에 의한 냉각은 많은 기화열을 효율적으로 얻을 수 있는 간단한 냉각 사이클을 통해 이루어진다. 열은 원래 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하지만 에어컨의 냉각 사이클을 통해서 반대 방향인 낮은 온도의 실내에서 높은 온도의 실외로 옮겨간다. 실내기에서는 찬 바람이 나오고 실외기에서는 더운 바람이 나온다. 냉장고도 마찬가지로 열이 낮은 온도의 기기 안에서 높은 온도의 기기 밖으로 옮겨간다.
*냉각과정: 냉각제가 압축기, 응축기, 팽창벨브, 증발기을 거치며 냉각이 이루어짐
1. 압축기
실외기 속에 있다. 기체 상태의 냉각제는 먼저 압축기에서 고온, 고압의 상태가 된다. 대부분의 냉각 시스템은 압축기를 작동하기 위해 전기 모터를 사용한다.
2. 응축기
실외기 속에 있다. 압축기를 나온 고온, 고압의 기체는 외부에서 흡입된 공기와 만나 식으면서 액체가 된다. 이 때 열을 방출하므로 실외기에서는 더운 공기가 토출된다.
3. 팽창밸브
실내기나 실외기 어느 한 곳에 있다. 좁은 곳을 통과할 때 유체의 속도가 커지고 압력이 낮아지는 현상을 이용해 모세관을 통과시켜 고압 상태인 액체의 압력을 낮춘다. 압력을 낮추어야 액체가 증발기에서 잘 증발될 수 있기 때문이다.
4. 증발기
실내기에 있다. 팽창밸브를 나온 액체 상태의 냉각제는 온도와 압력이 낮다. 이러한 액체는 주위의 더운 공기에서 열을 흡수해 기체 상태로 증발한다. 주위의 공기는 차가워 지고 팬이 돌면서 이 공기를 실내로 내보낸다. 완전히 증발된 기체는 다시 압축기로 들어가 냉각 시스템의 순환이 계속된다.
*시원한 공기에는 전기에너지라는 대가가 필요하다
이렇듯 에어컨은 저온에서 고온으로 열에너지를 전달한다. 여기에 이상한 점이 있다. 뜨거운 국에 담긴 숟가락이 뜨거워지듯이 열에너지는 고온에서 저온으로 이동하는 것이 아닌가? 증기 엔진을 살펴보자. 이 열기관은 뜨거운 열원에서 열에너지를 얻어 바퀴를 돌리는 등의 일을 하는데 이 때 일부의 열은 저절로 낮은 온도로 흘러가 손실된다. 엔진을 아무리 잘 설계해도 주어진 열을 100% 일로 바꾸는 열기관을 만드는 것은 불가능하다. 이것이 열역학 제2법칙 이다. 이것은 자연계에 비가역적인 과정이 있음을 의미한다. 저온에서 고온으로 열에너지를 전달하는 대표적인 열 펌프인 에어컨은 열역학 제2법칙에 어긋나는 것처럼 보인다. 그러나 에어컨은 전기 에너지를 소비해야만 작동한다. 즉 저온에서 고온으로 열에너지를 전달하기 위해 그보다 더 많은 에너지를 소모하므로 계 전체의 엔트로피는 증가하게 되고 결국 열역학 제2법칙을 만족시킨다. 에어컨이 없는 여름을 생각할 수 없는 세상이 되었지만 시원한 공기가 저절로 주어지는 게 아니라는 것을 고려한다면 지나친 냉방을 삼가게 될 것이다.
*기화열에 의한 냉각
일정한 온도와 압력에서 액체를 기체로 바꾸는 데 필요한 에너지이다. 액체 상태의 분자간 인력을 이겨야 기체가 될 수 있기 때문에 에너지가 필요하다. 그러므로 액체가 기화할 때 주위에서 기화열을 흡수하므로 주위의 온도가 내려간다. 뜨거운 여름날 거리에 물을 뿌리면 물이 증발하면서 시원하게 느껴지는 것이 그 예이다. 기체가 다시 액체로 될 때 방출되는 에너지는 액화열이라고 한다. 기화열과 액화열의 크기는 같다.
*열역학 제2법칙
에너지의 흐름에 방향성이 있음을 말하는 법칙. 낮은 온도의 물체와 높은 온도의 물체가 접촉하면 열은 높은 온도의 물체에서 낮은 온도의 물체로 이동한다. 그러나 그 반대의 변화는 자발적으로 일어나지 않는다. 클라우지우스는 열역학 제2법칙을 다음과 같이 표현했다. “일을 하지 않고 찬 열원에서 더운 열원으로 열을 이동시킬 수 있는 장치는 없다.” 다음은 캘빈의 표현이다. “열원에서 꺼낸 열을 완전히 일로 바꿀 수 있는 장치는 없다.” 이러한 장치는 2종 영구기관이다. 이렇듯 자발적이며 비가역적으로 일어나는 반응에는 회수 불가능한 에너지의 손실이 따르게 되므로 고립계의 전체 엔트로피는 증가함을 알 수 있는데 이 때문에 열역학 제2법칙을 엔트로피의 법칙이라고도 한다.
에어컨의 작동원리
에어컨의 작동원리
에어컨을 이해하기 위해서는 여러가지 복잡한 개념들을 알아야 하지만 개략적으로 쉽게
에어컨이 어떻게 작동을 하는지 설명하였습니다. 작동원리를 이해하면 에어컨을 편리하
게 사용하실 수 있습니다 .
작동과정
에어컨을 운전하면 실내에서 찬바람이 나오고 실외에서는 따뜻한 바람이 나옵니다. 즉,
에어컨은 실내의 열을 모두 끌어모아 (냉매의 역할) 밖으로 버리는 기계이기 때문입니다.
1. 여름철 에어컨을 운전하면 실내기에서 차가운 바람이 나오고 . 실외기에서 더운 바 람이 나옵니다. 이것은 에어컨이
실내에서 열을 흡수하여 실외로 운반하여 열을 내보 내는 것으로 에어컨은 일종의 열의 운반기 와 같은 역할을 합니다.
2. 가정용에어컨의 작동과정을 간단히 도해하 면 대략 위 그림의 형태와 같습니다.
1) 기체상태의 냉매인 프레온가스(R-22)가 압축기의 압축운동에 의해 액체상태로 변화합 니다.
2) 압축과정에서 액체냉매에 포함된 열을 실외기(증발기)에서 대기중의 더운공기를 팬으로 끌어들여 식혀준 후 실내기나
실외기 어느 한곳에 위치한 팽창변을 통과 시킵니다.
3 ) 갑자기 좁아지는 팽창변을 강제로 통과하는 액체냉매는 팽창변 출구에서 갑자기 넓어지 는 관로를 만나면서 증발하기
용이한 상태가 됩니다.
4) 실내의 증발기를 통해 증발하면서 기체 상태로 변화 합니다. 이때 증발과정에서 필요한 열을 실내의 더운공기로부터
공급받기 때문에 주변의 열을 끌여들여 결국 주위를 차갑게 만듭니다 .
5) 이와 같이 차가워진 공기를 증발기 뒷쪽에서 팬(FAN)이 회전시켜 실내로 찬바람을 토출 합니다.
6) 실내기에서 증발하여 기체로 된 기체상태의 냉매는 다시 압축기로 끌여들여져서 같은 동작을 반복하게 됩니다 .
냉동사이클
에어컨은 야구의 4각 마운드에서 게임을 하며 선수들이 계속 돌고 도는 것과 같은 것 입 니다. 각 4각 지점에는 수비선수(압축기,응축기,팽창밸브,증발기)들이 공격선수 (냉매)의 흐름을 제어하는 역할을 합니다. 여기서 투수의 역할은 에어컨의 전자제어기와 같습니다.
냉동사이클은 압축과정, 응축과정, 팽창과정, 증발과정으로 나누어지며 이들 각각의
과정에는 ①압축기 ②응축기 ③팽창밸브 ④증발기의 4가지 주요한 기기가 있습니다.
에어컨을 쉽게 분석해보면 이들 4가지 주요한 기기를 배관(동관)으로 연결해서 그 내부
에 프레온 가스를 충진하여 이들의 흐름을 원할히 통제하기 위해 전자제어기를 장착한
것이라고 할 수 있습니다.
압축과정
실외기속에는 압축기라고 하는, 사람에 비하면 심장과 같은 역할을 하는 기기가 있습니
다. 이 기기는 냉매에 힘을 주어 실,내외기를 순환을 하게끔 합니다. 에어컨에서 가장
중요하고 부품 단가도 제일 비싼 기기입니다. 이것이 멈추면 심장이 멈추듯 에어컨은
생명을 다하게 되는 것입니다. 에어컨 용도에 따라 종류도 여러가지가 있으므로 알아
보도록 하겠습니다.
압축기의 역할
1. 증발기에서 증발한 프레온가스(냉매)를 흡입, 압축하여 압력을 높여서 비교적 높은
온도에서도 액화(기체가 액체로 되는 것) 할 수 있는 상태를 만듭니다.
2. 냉매에 순환력을 부여합니다.
3. 압축으로 인해 냉매 기체분자의 운동에너지가 증가하여 분자충돌로 인해 에너지를
얻어 냉매가스의 온도가 올라갑니다. 또한 분자 사이의 거리가 매우 좁아져 단위 체
적당 분자수가 증가합니다. 즉 분자들이 매우 밀집되어 있어 상온에서 액화가 쉽게
되도록 합니다.
압축기의 종류
1. 왕복동식 압축기
실린더내에서 피스톤이 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입, 압축, 토출하는 방식으로
압축능력이 커서 가정용 및 업소용의 중대형 팩키지 에어컨용으로 사용되고 있습니다.
2. 회전식 압축기
왕복운동대신에 실린더내에서 회전자(로우터)가 회전하면서 가스를 압축하는 방식으
로 보통 10평이하의 소형 룸에어컨(벽걸이 에어컨)용으로 사용되고 있습니다.
3. 스크롤식 압축기
고정 Scroll과 선회 Scroll사이에 형성된 초생달 모양의 선회 Scorll 이 1회전하는 사이
흡입, 압축, 토출이 동시에 이루어져 소음 및 진동이 적으며 부품수가 왕복동식에 비해
약 40%정도로 최근 25평이하의 가정용 공랭식 팩키지 에어컨(Packaged air-conditioner)
용으로 사용되고 있습니다.
응축과정
응축기는 실외기속에 있는 기기로서 압축기에서 나온 냉매가스를 냉매액체로 변하게 하는
기계입니다. 실외기 뒤에보면 얇은 핀들(방열판)이 주욱 달려있는 관로 보이시지요? 그겁니
다. 실내기 쪽에서 찬바람을 일으키려면 증발이란 과정이 필요한데, 증발이란 것이 액체
가 기체로 되는 것이고, 그 과정에서 (증발하면서)주변에서 열을 빼앗게 됩니다.
압축기를 나온 고온,고압의 프레온가스(냉매)는 응축기를 통과하는 동안 공기가 열을
빼앗아 액화시켜 중온,고압의 냉매액이 됩니다.
① 실외의 공기가 냉매가스의 열을 제거합니다.
② 액화현상이 나타나고 증기와 액체의 혼합 상태가됩니다.
③ 완전히 응축된 액체상태가 됩니다.
팽창과정
팽창밸브는 실내기, 실외기 둘중 어느 한곳에 있는 자그마한 기기입니다. 그러나 압축기
다음으로 중요한 역할을 합니다. 바로 압력을 낮추는 역할을 합니다. 왜 압력을 낮추하면,
압력과 증발과의 관계를 잘 보시면 이해가 갈것입니다. 증발기에서 증발을 쉽게 하려면 압
력을 낮추어 주어야 합니다. 만약 압력을 낮추지 않으면 냉매액체는 증발이 안되어서 결국
실내에서도 따뜻한 바람만 나오게 됩니다.
① 액체냉매를 비교적 높은온도에서 쉽게 증발 시키기 위해 응축기에서 나온 냉매액의
압력을 낮춥니다.
② 냉매유량을 조절하여 적정량을 증발기로 공급 합니다.
압력을 낮추는 이유는 액체가 압력이 낮으면 기체로 변하기 쉽고 압력이 높으면 기체
로 변하기 어려운 성질을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 액체 냉매를 효율좋게 증
발시키기 위해서는 압력을 낮추어 주는 감압장치(팽창밸브)를 두어 액체냉매의 압력
을 낮추어 쉽게 실온에서 증발이 일어나도록 하는 것입니다.
증발과정
증발기는 실내기에 있는 기기로서 결국은 에어컨의 본연의 임무인 ‘찬바람내기’의 역할을
하는 곳입니다.
팽창밸브를 나온 액체냉매는 말이 액체이지 거의 수증기 분무처럼된 분무 액체이고 온도
가 무척 차갑습니다.
이런 분무액체가 증발기로 들어가 주변에서 열을 마구마구 빼앗아 기체로 변화하는 증발
이 일어납니다.
그래서 다시 압축기로 들어가서 계속 반복적으로 같은 일을 하며 순환을 합니다.
팽창밸브를 나온 저온,저압의 냉매액은 실내공기로 부터 열을 빼앗아 기화됩니다.
이 결과 실온이 내려가서 내려가서 냉방효과를 얻을 수 있습니다.
① 냉매액이 주위에서 열을 흡수합니다.
② 증발현상이 나타나고 증기와 액체의 혼합상태 됩니다.
③ 완전히 증발된 가스상태가 됩니다. 증발된 가스는 다시 압축기에 끌려 들어가 재압축되어 반복적으로 순환합니다. 결국 에어컨은 이와 같은 냉동사이클을 기계적으로 반복수행 하도록 만들어진 정밀기기 입니다. 또한 설치에 대단히 민감한 반제품으로서 설치가 제품 수명의 50%를 차지하는 중요한 역할을 하게 됩니다.
쉽게 알아보는 에어컨의 원리
푹푹찌는 무더위가 계속 되고 있는요즘.
에어컨 없이 지낸다는 건 상상하기도 힘든데요~
오늘은 에어컨의 원리에 대해 아주 쉽고 간단하게 설명드려볼까 합니다.
알콜을 피부에 대면 시원해지는 경험을 해보신 적 있으신가요?
고체에서 액체, 또 액체에서 기체로 상태가 변할 때 열을 흡수하여 주위의 온도를 낮추게 되는데,
에어컨은 이 원리를 이용하여 주변의 공기를 시원하게 한답니다.
에어컨의 구조는 크게 “압축기”, “응축기”, “팽창밸브”, “증발기” 로 나뉘어지는데요.
기체는 압축기를 통과하면서 압력이 올라가고, 주변에 열을 발생시키면서 액체 상태가 됩니다.
또 액체 상태의 냉매는 팽창 밸브를 통해 수분을 빼앗기고, 증발기에서 기체화 되면서 주변의 열을 빼앗아 시원한 바람을 보내게 됩니다.
자료 참고 : 네이버 캐스트
에어컨은 어떻게 시원한 바람이 나올까?
여러분, 작년 여름을 떠올려보세요. 모두 어떠셨나요? 무더위가 기승하는 바람에 전력수급에 비상이 울렸었죠. 조금만 걸어도 땀을 뻘뻘 흐르고, 햇빛은 더 강하게 쬐여왔어요.
봄철인 지금도 초여름이라고 해도 무색할 만큼의 기온으로 상승하였죠.
그런데, 정말 여름인 7,8월이 다가온다면 어떨까요? 작년 못지 않은 무더위가 기승할 것이라고 조심스레 예상해봅니다.
여러분, 작년 여름을 떠올려보세요. 모두 어떠셨나요? 무더위가 기승하는 바람에 전력수급에 비상이 울렸었죠. 조금만 걸어도 땀을 뻘뻘 흐르고, 햇빛은 더 강하게 쬐여왔어요.봄철인 지금도 초여름이라고 해도 무색할 만큼의 기온으로 상승하였죠.그런데, 정말 여름인 7,8월이 다가온다면 어떨까요? 작년 못지 않은 무더위가 기승할 것이라고 조심스레 예상해봅니다.
오늘은 여름철에 빠질 수 없는 전자제품인 에어컨에 대해서 알아보려 합니다.
우리가 흔히 가정이나 사무실에서 에어컨을 사용하고 있지만 그 원리에 대해서는 자세한 부분은 모르고 계실 수도 있습니다. 간단하게나마 에어컨의 부속 및 원리에 대해 설명해보겠습니다.
에어컨의 종류는 여러 가지가 있겠지만, 우리가 일반적으로 사용하는 가정의 에어컨으로 설명해보겠습니다.
에어컨은 크게 실내기와 실외기로 나누어 볼 수 있습니다.
실내기에서는 차가운 바람이 나오고 실외기에서는 더운 바람이 나옵니다.
간단히 말해서 실내의 열을 실외로 버리는 기계라고 할 수 있지요. 에어컨을 사용함으로써 지구온난화가 심각해지는 이유가 바로 이것이지요.
구동원리는 기본 4행정 싸이클로 이루어지는데,
냉매의 오늘은 여름철에 빠질 수 없는 전자제품인 에어컨에 대해서 알아보려 합니다.우리가 흔히 가정이나 사무실에서 에어컨을 사용하고 있지만 그 원리에 대해서는 자세한 부분은 모르고 계실 수도 있습니다. 간단하게나마 에어컨의 부속 및 원리에 대해 설명해보겠습니다.에어컨의 종류는 여러 가지가 있겠지만, 우리가 일반적으로 사용하는 가정의 에어컨으로 설명해보겠습니다.에어컨은 크게 실내기와 실외기로 나누어 볼 수 있습니다.실내기에서는 차가운 바람이 나오고 실외기에서는 더운 바람이 나옵니다.간단히 말해서 실내의 열을 실외로 버리는 기계라고 할 수 있지요. 에어컨을 사용함으로써 지구온난화가 심각해지는 이유가 바로 이것이지요.구동원리는 기본 4행정 싸이클로 이루어지는데,냉매의
압축 → 응축 → 팽창 → 증발
<냉동 4대 싸이클>
순으로 반복됩니다.
증발잠열
프레온 가스
※프레온 가스란?
: 염소, 플루오르, 탄소로만 구성된 화합물이며 CFCs 로 나타낸다. 프레온 가스는 화학적으로 매우 안전하여 쉽게 분해되지 않고 흡입해도 인체에 해가 없으며, 기화할 때 많은 에너지를 흡수하므로 냉장고나 에어컨의 냉매 로 오랜 기간 이용되어 왔다. 또한 전자 산업 에서도 널리 이용해 왔다. 그러나 프레온 가스의 이러한 안정성으로 인하여 심각한 환경 문제를 야기하였다. 즉, 프레온 가스는 대기중에서 쉽게 분해되지 않지만 성층권에서 자외선에 의하여 분해된다. 이때 염소 원자가 생성되며 이 염소 원자는 오존층을 파괴시킨다. 이로 인해 최근에는 프레온 가스의 사용이 엄격히 규제되고 있다.
<출처 : 네이버 지식백과>
<실외기>
물질을 냉각시킬 때에는 일반적으로을 이용합니다. 주사를 놓을 때 알코올을 바르면 그 부분이 시원해지는 것은 알코올이 증발하면서 피부로부터 증발잠열을 빼앗기 때문입니다.에어컨도 마찬가지로 냉매의 증발잠열을 이용하는데요. 먼저, 실내온도를 낮추기 위해서는 실외기(압축기)에서 고압의 냉매로 압축하여 송풍기로 실외의 공기를 순환시키면서 고압의 액체상태로 만듭니다.보통 냉매로는를 많이 사용합니다.
고압의 냉매를 실내기의 팽창팽프로 보내어 저압으로 팽창
<팽창밸브>
그리고시킵니다.
실내기에서 송풍기로 차가워진 공기를 실내로 보내주면 실내온도가 낮춰지는 원리
<증발기>
팽창밸브를 통과하면서 냉매는 낮은 압력으로 인해 기체가 되기 쉬운 상태가 되고 증발기를 통하여 냉매가 기체로 변할 때 주위의 온도를 빼앗아 증발하게 되는데, 이 때입니다.
실외기에서 내뿜는 바람은 매우 덥겠지요?
<실내기>
또 실내의 온도를 빼앗아 증발된 냉매는 다시 실외기의 압축기로 보내어져 고압의 액체냉매로 변화되며 냉각휀에 의해 냉각되어 응축상태로 됩니다. 이 때
싸이클이 형성
5℃ 이하
박보희 ㅣ 한화63시티 자산관리2팀 평촌사옥
안녕하세요? 자산관리2팀 평촌사옥에서 박보희 사원입니다.
저는 기계설비분야 업무를 담당하고 있습니다.
앞으로 리얼로그를 통해 냉·난방 설비의 효율적인 운영, 관리방법과 기계 관련 지식 및 정보를 함께 공유해 드리겠습니다.
안녕하세요? 자산관리2팀 평촌사옥에서 박보희 사원입니다.저는 기계설비분야 업무를 담당하고 있습니다.앞으로 리얼로그를 통해 냉·난방 설비의 효율적인 운영, 관리방법과 기계 관련 지식 및 정보를 함께 공유해 드리겠습니다.
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또 이 응축된 냉매는 다시 실내기로 보내어져서됩니다.이상 간단하게나마 에어컨의 원리에 대해 알아보았습니다.참고로 여름철에 과도하게 에어컨을 사용하다보면 냉방병에 걸리기 쉬운데요. 냉방병을 예방하려면 실내외의 기온차를로 유지해야 하는 것을 잊지 마세요!*사진 및 자료 출처 : 플리커< jase™ LGERP > 네이버 지식백과, 63시티
에어컨 원리 및 작동 과정에 대한 자세한 설명
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에어컨 원리와 작동 과정에 대해 설명드릴까 합니다.
에어컨이란 무엇일까? 특정 공간을 시원하게 하는 것일 것이다. 그럼 언제부터 사용을 했을까 하는 궁금증이 생긴다. 고대 로마에서는 벽 뒤에 찬물이 지나가는 수도관을 설치했으며, 2세기 중국에서는 연못 근처의 찬 공기를 집안에 끌어들이기 위해 3m나 되는 팬을 만들어 이용하기도 했다.
그 후 1758년 벤자민 프랭클린과 존 하들리가 수은 온도계에 에테르(에테르는 휘발성과 마취성, 인화성이 크다 )를 적신 후 바람을 불어주니 온도가 -14도까지 내려갔다. 여기에서 에어컨의 기본원리인 물질이 상태변화(액체-> 기체)를 할 때 주변의 열을 흡수나 방출한다라는 사실을 알았다.
1820년 마이클 패러데이는 압축-액화된 암모니아가 기화할 때 주변 공기가 차갑게 변하는 것을 발견했다. 이러한 패러데이의 압축 기술이 현재 냉각 기술의 근본적인 바탕이 되었으며, 1842년 존 고리에가 이 압축 기술을 이용해 얼음을 만들었었다. 요즘도 어선들 중에 암모니아로 냉동을 하는 어선들이 있다.
1902년 미국의 “윌리스 하빌랜드 캐리어”가 패러데이의 압축기술을 이용해 인쇄물의 형태를 변형시키는 습도와 열기를 제거하고자 연구하던 중 최초의 상업적인 에어컨을 만들었다. 1915년 캐리어 박사는 캐리어 공학 회사를 설립했는데, 이는 현재 우리가 알고 있는 캐리어 회사의 모체이다.
에어컨의 기본적인 원리는 한마디로
기화열에 의한 냉각이라 할 수 있다. 액체가 기체로 기화할 때는 열을 흡수하고 기체가 액체로 응축할 때는 열을 방출한다.
기화할 때 흡수하는 열이 기화열이다. 에어컨은 압축기로 압력을 크게 변화시켜 기체 상태였던 냉각제를 액체로 응축한 후 압력을 낮춰서 증발기 안에서 액체 상태의 냉각제가 다시 증기로 기화할 때 열을 빼앗아 주위의 온도를 낮춘다.
에어컨과 냉장고에 의한 냉각은 많은 기화열을 효율적으로 얻을 수 있는 간단한 냉각 사이클을 통해 이루어진다. 열은 원래 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하지만 에어컨의 냉각 사이클을 통해서 반대 방향인 낮은 온도의 실내에서 높은 온도의 실외로 옮겨간다. 실내기에서는 찬 바람이 나오고 실외기에서는 더운 바람이 나온다. 냉장고도 마찬가지로 열이 낮은 온도의 기기 안에서 높은 온도의 기기 밖으로 옮겨간다.
기화열에 의한 냉각
일정한 온도와 압력에서 액체를 기체로 바꾸는 데 필요한 에너지이다. 액체 상태의 분자 간 인력을 이겨야 기체가 될 수 있기 때문에 에너지가 필요하다. 그러므로 액체가 기화할 때 주위에서 기화열을 흡수하므로 주위의 온도가 내려간다. 뜨거운 여름날 거리에 물을 뿌리면 물이 증발하면서 시원하게 느껴지는 것이 그 예이다. 기체가 다시 액체로 될 때 방출되는 에너지는 액화열이라고 한다. 기화열과 액화열의 크기는 같다.
냉각과정: 냉각제가 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발 기을 거치며 냉각이 이루어짐.
구체적인 냉각 과정은 냉각제가 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 거치며 이루어진다.
1. 압축기
압축기는 실외기 속에 있으며 에어컨 부품중 제일 중요 합니다. 실내기에서 나온 냉매는 먼저 압축기에서 고온, 고압의 기체 상태로 압축이 됩니다. 대부분의 냉각 시스템은 압축기 모터를 작동하기 위해 많은 전기를 소모 합니다.
모터와 연결된 실린더가 기체를 압축, 압축하는 과정에서 진동과 소음이 그리고 열도 함께 발생 합니다. 그래서 압축기는 실외기에 있는 것입니다. 실내기에서 들어온 저온 저압 기체를 압축기에서 압축을해 고온 고압의 기체로 만듭니다.
2. 응축기
실외기 속에 위치해 있으며. 에어컨의 밖에 있는 실외기에서 바람이 나오는 것을 봤을 것이다. 그 부분이 응축기 입니다. 압축기를 나온 냉매는 상태가 고온, 고압의 기체인데, 외부에서 흡입된 공기와 만나 식으면서 고온 고압 액체가 된다. 이때 열을 방출하므로 실외기에서는 더운 공기가 토출 된다.
압축기에서 고온고압의 기체는 열을 뿜으려는 성질이 있어 응축기에서 열을 발산한다. 열을 뿜으며 압력이 떨어져 액체 상태가 된다.
응축기를 통해 고압의 냉매가 흐르며 이동-> 주위에 열 발산-> 발산된 열이 팬을 통해 외부로 배출-> 온도 낮아짐의 과정이 이루어진다.
3. 팽창밸브
실내기나 실외기 어느 한 곳에 있다. 좁은 곳을 통과할 때 유체의 속도가 커지고 압력이 낮아지는 현상을 이용해 모세관을 통과시켜 고압 상태인 액체의 압력을 낮춘다. 압력을 낮추어야 액체가 증발기에서 잘 증발될 수 있기 때문이다.
기본원리는 주변의 압력을 줄이는 것만으로도 액체를 끓일 수 있다. 압력이 떨어지면 냉매 액체의 한 부분이 증발된다. 이렇게 증발되기 위해서는 약간의 에너지가 그 증기에 공급되어야 합니다. 이 에너지는 냉매 내에서 발생하기 때문에 온도가 떨어집니다. 이 저온 냉매는 실온보다 낮은 온도여야 한다.
4. 증발기
실내기에 있다. 팽창밸브를 나온 액체 상태의 냉각제는 온도와 압력이 낮다. 이러한 액체는 주위의 더운 공기에서 열을 흡수해 기체 상태로 증발한다. 주위의 공기는 차가워지고 팬이 돌면서 이 공기를 실내로 내보낸다. 완전히 증발된 기체는 다시 압축기로 들어가 냉각 시스템의 순환이 계속된다.
아주 간단히 설명드리면 실외기에서 차가운 냉매를 만들어 실내기로 보내면 실내기에서는 그 차가운 냉매를 팬을 이용해 불어 내준다. 그러면 시원한 바람이 나온다는 이야기입니다.
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