그림은 R-134a를 냉매로 한 건식 증발기를 가진 냉동장치의 개략도이… | [공조냉동기계기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 21년 1회차

그림은 R-134a를 냉매로 한 건식 증발기를 가진 냉동장치의 개략도이다. 지점 1, 2에서의 게이지 압력은 각각 0.2 MPa, 1.4 MPa으로 측정되었다. 각 지점에서의 엔탈피가 아래 표와 같을 때, 5지점에서의 엔탈피(kJ/kg)는 얼마인가? (단, 비체적(v₁)은 0.08 m³/kg 이다.)

20.9

112.8

408.6

602.9

해설

개략도의 냉매 흐름은 압축기 → 응축기 → 수액기 → 열교환기(고압 액관측: 3→4) → 팽창밸브 → 증발기 → 열교환기(저압 흡입관측: 5→1) → 압축기 흡입 순서다. 즉 이 열교환기에서 고압 액이 버린 열을 증발기를 나온 흡입 증기가 그대로 받아 과열된다.

표의 값에서 액이 열교환기를 지나며 방출한 열량은 $h_3-h_4=460.5-439.6=20.9\,\mathrm{kJ/kg}$ 이다.

같은 냉매가 같은 유량으로 흐르고 외부와의 열출입이 없으므로 흡입 증기가 얻는 열량도 같다. 즉 $h_1-h_5=20.9\,\mathrm{kJ/kg}$ 이므로 $h_5=623.8-20.9=602.9\,\mathrm{kJ/kg}$ 이다.

여기서 $h_5$ 는 증발기 출구(열교환기 입구)의 엔탈피이며, 게이지 압력이나 비체적은 이 계산에 쓰이지 않는 조건이다.

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