증기압축식 냉동사이클에서 증발기 입구 냉매의 엔탈피가 240 kJ/kg… | [가스기능장 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 19년 1회차

증기압축식 냉동사이클에서 증발기 입구 냉매의 엔탈피가 240 kJ/kg, 압축기 흡입 증기의 엔탈피가 400 kJ/kg, 압축기 토출 가스의 엔탈피가 440 kJ/kg이다. 냉매순환량이 0.5 kg/s일 때 성적계수와 냉동능력으로 옳은 것은?

성적계수 4.0, 냉동능력 80 kW

성적계수 5.0, 냉동능력 100 kW

성적계수 4.0, 냉동능력 20 kW

성적계수 0.25, 냉동능력 80 kW

해설

정답은 성적계수 4.0, 냉동능력 80 kW이다. 냉동효과는 증발기 출입구 엔탈피 차이고, 압축일은 압축기 출입구 엔탈피 차이다.
냉동효과  $q_e=400-240=160\ \mathrm{kJ/kg}$ 
압축일  $w=440-400=40\ \mathrm{kJ/kg}$ 
성적계수  $COP=\dfrac{160}{40}=4.0$ 
냉동능력  $Q_e=0.5\times160=80\ \mathrm{kW}$ , 소요동력  $0.5\times40=20\ \mathrm{kW}$ 
5.0과 100 kW는 응축기 방열량(440 − 240 = 200 kJ/kg)을 쓴 값으로, 히트펌프의 성적계수와 방열능력에 해당한다.
20 kW는 냉동능력이 아니라 압축기 소요동력이다.
0.25는 압축일을 냉동효과로 나눈 역수 값이다.

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