[[냉동]] 냉매선도---자료실에 몇가지 몰리에르 선도 있음.

[에어컨클럽짱]

냉매선도     

냉동장치내를 순환하고 있는 냉매는 끊임없이 그 상태가 변화하고 있다. 따라서 냉동기기 운전자는 장치의 어느 곳에서 냉매의 상태가 어떻게 되어 있는 가를 예측할 필요가 있고 효율이 좋은 운전조작을 한다거나 냉동능력이나 소요동력 등을 계산할 필요로 도 있다. 이때 선도를 이용하면 편리하다.

선도에는 ① 압력-체적선도(P-V선도) ② 온도-엔탈피선도(T-S 선도) ③ 엔탈피-엔트로피선도(H-S 선도) ④ 압력-엔탈피 선도(P-H 선도) 등이 있으나 거의 P-H 선도만을 사용하므로 이것에 관해서 살펴보겠다.

1) P-H 선도(모리엘 선도)

냉동공학을 공부하는 사람은 냉매의 P-H 선도가 여행자의지도와 같이 그 용법을 필수적으로 알고 있어야 하고, 어떠한 운전 상태라도 냉매선도(P-H선도)상에 표시할 수 있어야 한다. 이 P-H선도를 사용하면 냉동기의 크기, 냉동능력, 냉동기의 운전에 필요한 전동기의 크기 등을 쉽게 구할 수 있다. 아래 선도는 냉매 R-22의 모리엘선도를 나타낸 것이다.

①엔탈피 : 어느 압력하에서 1kg의 물체내에 들어있는 열량과 그 체적 만큼 주 위의 것을 밀어낸 일의 열당량을 합한 것을 말하는데 어떤 상태에서 가지고 있는 그 물질의 총열량이라고도 표현할 수 있다. 세로축의 등 엔탈피선 위의 냉매는 모두 같은 엔탈피(kcal/kg)를 가진다.

②등압선 : 선도에서 횡으로 그어진 선 위의 냉매 압력은 모두 같다. 등압선에 표시된 압력의 다누이는 절대압력(절대압력=게이지압+대기압)을 사용 하므로 냉동장치의 압력계(게이지압)과 비교할 때에는 주의하여야 한다.

압력의 단위는 kg/cm²_abs 이다.

③포화액선 : 앞의 그림에서 알 수 있듯이 포화액선은 완전포화상태의 상태점들을 연결한 선이다. 이 상태에서 왼쪽부분으로 가면 과포화상태가 되고 오른쪽 부분으로 가면 증기가 포함된 상태가 된다.

④포화증기선 : 포화증기선은 냉매액이 엔탈피를 얻어 충분히 활성화 되어 그 압력에 서 액으로서의 냉매를 하나도 가지고 있지 않은 상태점들을 연결한 선이다. 포화증기선의 왼쪽 부분으로 가면 습증기상태이고 오른쪽 부 분으로 가면 과열증기가 된다. 포화증기선에 가까울수록 냉매의 건조 도가 증가하게 되고 포화액선을 0, 포화증기선을 1로 잡아 사이에서 의 건조한 정도를 그 냉매의 건도라고 한다.

⑤등비체적선 : 등비체적선은 냉매의 비체적, 즉, 냉매 1kg당의 체적이 같은 점을 연 결한 곡선이다. v=0.1m³/kg이라고 표시된 등비체적선은 냉매 1kg당 체적이 0.1m³인 냉매를 나타내고 있는 것이다.

⑥등엔트로피선 : 엔트로피란 물체가 어느 열량을 잃어버리거나 얻을 때, 그 열량을 물 체의 절대온도로 나눈 값으로서 엔트로피의 감소 또는 증가로 나타난 다고 생각할 수 있다. 바꾸어 말하면 물체에 열의 출입이 없으면 그 물체의 엔트로피는 변화하지 않게된다. 냉동장치의 압축기에서 냉매 가스를 압축할 때 일어나는 과정을 단열압축이라 가정하고 이 때 엔 트로피는 변화하지 않는다. 실제 압축기에서의 냉매변화는 등엔트로피선을 따라 움직인다.