전열면적이 20m 2 인 수냉식 응축기의 용량이 200 kW이다. 냉각수의 유량은 5kg/s 이고, 응축기 입구에서 냉각수 온도는 20℃ 이다. 열관류율이 800 W/m 2 ·K 일 때, 응축기 내부 냉매의 온도(℃)는 얼마인가? (단, 온도차는 산술평균온도차를 이용하고, 물의 비열은 4.18 kJ/kg·K이며, 응축기 내부 냉매의 온도는 일정하다고 가정한다.)

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전열면적이 20m2인 수냉식 응축기의 용량이 200 kW이다. 냉각수의… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차

전열면적이 20m²인 수냉식 응축기의 용량이 200 kW이다. 냉각수의 유량은 5kg/s 이고, 응축기 입구에서 냉각수 온도는 20℃ 이다. 열관류율이 800 W/m²·K 일 때, 응축기 내부 냉매의 온도(℃)는 얼마인가? (단, 온도차는 산술평균온도차를 이용하고, 물의 비열은 4.18 kJ/kg·K이며, 응축기 내부 냉매의 온도는 일정하다고 가정한다.)

36.5

37.3

38.1

38.9

해설

냉각수가 응축기를 통과하며 얻는 온도차는  $\Delta t = \dfrac{Q}{\dot m c} = \dfrac{200000}{5\times4180} \approx 9.6$ ℃이므로, 출구 냉각수 온도는 약  $20+9.6 \approx 29.6$ ℃가 된다.
냉각수의 산술평균온도는  $\dfrac{20+29.6}{2} \approx 24.8$ ℃이고,  $Q=UA\Delta T$ 에서 냉매와 냉각수 평균온도의 차는  $\Delta T = \dfrac{200000}{800\times20} = 12.5$ ℃이다.
따라서 냉매온도는  $24.8+12.5 \approx 37.3$ ℃로 계산된다.

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