차가운 저압 증기가 한 구성요소로 들어가 뜨거운 고압 증기로 나옵니다. 이 구성요소는 저압측과 고압측을 나누는 경계이기도 합니다. 무엇입니까?

압축기입니다. 압축기는 사이클의 펌프입니다. 저압측의 흡입 배관 증기가 들어오면 압축하여 고온·고압 증기로 만든 뒤 고압측의 토출 배관으로 보냅니다. 압축기를 통과하며 압력이 상승하므로 두 압력 영역의 경계 중 하나이며, 다른 경계는 팽창장치입니다.

냉방 운전에서 냉매가 비등하며 조화 대상 공기의 열을 흡수하는 곳은 어디입니까?

증발기입니다. 증발기는 차가운 코일입니다. 내부의 차가운 저압 냉매는 코일을 지나는 회기보다 온도가 낮으므로 공기에서 냉매로 열이 이동하고 냉매는 액체에서 증기로 비등합니다. 이 상변화가 실제 냉각 작용입니다. 출구에서 냉매는 차가운 저압 증기가 되며, 압축기가 흡입 배관에서 받아야 하는 상태와 정확히 일치합니다.

응축기는 고압측에 있으며, 냉매는 압축기 출구부터 팽창장치 입구까지 계속 높은 토출압력을 유지합니다.

참. 맞습니다. 압축기 토출구부터 응축기를 지나 팽창장치 입구까지가 모두 고압측이며, 하나의 토출압력 영역입니다. 냉매는 그 구간에서 열을 외기로 방출하면서 증기에서 액체로 상태가 바뀌지만, 팽창장치에 도달할 때까지 압력은 높게 유지됩니다.

팽창장치는 통과하는 냉매에 어떤 작용을 합니까?

제한부를 통과시키며 압력을 급격히 낮춥니다. 따뜻한 고압 액체가 들어와 차가운 저압 혼합물로 나옵니다. 팽창장치는 TXV나 EEV의 작은 오리피스와 같은 의도적인 제한부입니다. 고압 액체가 좁은 통로를 지나며 압력이 급격히 낮아져, 증발기로 향하는 차가운 저압 액체와 플래시 가스의 혼합물이 됩니다. 이 장치는 두 번째 압력 경계입니다. 압축기가 냉매 압력을 저압에서 고압으로 올리고 팽창장치는 다시 고압에서 저압으로 낮춥니다.

냉매 사이클의 고압측은 어느 지점부터 어느 지점까지입니까?

압축기 토출구에서 응축기를 지나 팽창장치 입구까지입니다. 압축기와 팽창장치가 사이클을 두 압력 영역으로 나눕니다. 고압측은 압축기 토출구에서 응축기를 지나 팽창장치 입구까지이며 모두 토출압력을 유지합니다. 저압측은 그 반대편으로, 팽창장치 출구에서 증발기를 지나 압축기 흡입구까지 모두 흡입압력을 유지합니다.

냉매가 활발히 비등하거나 응축하는 포화 상태일 때 압력과 온도 사이에는 어떤 관계가 있습니까?

두 값은 서로 고정되며, 하나를 알면 해당 냉매의 P-T 선도에서 다른 하나를 찾을 수 있습니다. 포화 상태의 압력과 온도는 해당 냉매의 공인 P-T 표에 따라 서로 고정됩니다. R-410A가 118.4 psig (816 kPag)에서 비등할 때 온도는 40 °F (4.4 °C)이며, '약 40'이 아니라 정확히 40입니다. 따라서 흡입압력을 측정하면 온도를 직접 측정하지 않고도 증발기 내부의 포화온도를 알 수 있습니다. 다만 이 관계는 냉매마다 다르므로 각 냉매에 맞는 표를 사용해야 합니다.

기술자가 R-410A 장치의 흡입 게이지에서 118 psig (814 kPag)를 읽고 포화온도 40 °F (4.4 °C)를 찾은 뒤, 흡입 배관의 온도도 40 °F라고 결론 내렸습니다. 무엇이 잘못되었습니까? 냉매: R-410A 흡입 P: 118 psig / 814 kPag → 포화 T = 40 °F / 4.4 °C 결론: "흡입 배관 온도는 40 °F이다"

포화 상태의 고정 관계는 냉매가 상변화 중인 곳에서만 성립합니다. 흡입 배관에는 순수한 과열 증기가 흐르므로 실제 온도는 포화온도 40 °F보다 높습니다. 40 °F (4.4 °C)는 포화온도, 즉 냉매가 118 psig (814 kPag)에서 증발기 내부에서 비등하는 온도입니다. 냉매가 흡입 배관에 도달할 때는 이미 포화 상태를 벗어난 순수 과열 증기이므로 압력과 온도의 고정 관계가 풀리고 실제 배관 온도는 더 높습니다. 측정 배관 온도와 40 °F 포화온도의 차이가 바로 다음 학습 자료에서 다루는 과열도입니다. 포화온도를 배관 온도로 혼동하는 것은 초보자가 흔히 빠지는 함정입니다.

다음 중 특정 압력의 포화온도가 하나의 값이 아니라 기포점부터 이슬점까지의 범위로 나타나는 뚜렷한 온도 글라이드가 있는 냉매는 무엇입니까?

비공비 혼합 냉매인 R-407C입니다. R-407C와 같은 비공비 혼합 냉매에는 온도 글라이드가 있습니다. 한 압력에서 포화온도가 단일 값이 아니라 액체측의 기포점과 증기측의 이슬점 사이의 작은 범위로 나타납니다. 순수 냉매와 R-410A 또는 R-404A 같은 근공비 혼합 냉매는 이 범위가 사실상 하나의 값으로 수렴합니다. P-T 도구는 온도 글라이드가 중요한 냉매에서 확인할 수 있도록 기포점과 이슬점을 모두 표시합니다.

R-410A 장치의 토출 게이지가 340 psig (2344 kPag), 흡입 게이지가 118 psig (814 kPag)를 나타냅니다. 압축기는 냉매 압력을 이 차이만큼 높여야 합니다. 압력차는 몇 psi입니까?

222 psi. 고압측에서 저압측을 빼면 340 − 118 = 222 psi입니다. 이것이 압축기가 저압측에서 고압측으로 만들어 내는 압력 상승이며, 차가운 실내 코일에서 뜨거운 실외 코일로 열을 옮기기 위해 시스템이 수행하는 일입니다. 외기온도, 실내 부하, 냉매 충전량이 변하면 두 압력도 함께 변하며 그 차이가 압축기의 역할을 나타냅니다.

장치 컨트롤러가 흡입압력(저압측)과 토출압력(고압측)이라는 두 냉매 압력을 읽는 이유는 각 값이 시스템의 서로 다른 절반의 상태를 나타내기 때문입니다.

참. 맞습니다. 흡입압력은 차가운 쪽에서 일어나는 일을 나타내고 토출압력은 뜨거운 쪽에서 일어나는 일을 나타냅니다. 두 압력은 서로 연동되어 하나가 변하면 다른 하나도 수초 안에 반응하지만, 각각 따로 측정할 수 있고 서로 다른 정보를 제공합니다. 토출압력이 정상인 상태에서 흡입압력이 높은 경우와 흡입압력이 정상인 상태에서 토출압력이 높은 경우는 원인이 전혀 다릅니다.

연습문제 · 냉매 사이클 기초

냉매 사이클 기초 퀴즈 냉동

먼저 냉매 사이클 기초 학습 자료를 읽은 뒤 스스로 확인해 보세요. 네 구성요소와 모든 센서 판독의 토대가 되는 핵심 관계를 다루는 10문항입니다. 압축기·응축기·팽창장치·증발기의 역할, 사이클이 고압측과 저압측으로 나뉘는 방식, 포화 상태에서 압력과 온도가 서로 고정되는 원리를 혼합 냉매의 온도 글라이드까지 포함해 점검합니다. 각 문항의 해설에는 해당 절의 링크가 있습니다.

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