모두CBT

시간당 2000kg의 30℃ 물을 -10℃ 의 얼음으로 만드는 능력을 … | [공조냉동기계기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 16년 3회차
시간당 2000kg의 30℃ 물을 -10℃ 의 얼음으로 만드는 능력을 가진 냉동장치가 있다. 조건이 아래와 같을 때, 이 냉동장치 압축기의 소요동력은? (단, 열손실은 무시한다.)
응축기
냉각수
입구온도32℃
출구온도37℃
유량60m3/h
물의 비열1kcal/kg·℃
얼음응고잠열80kcal/kg
비열0.5kcal/kg·℃
1
71kW
2
76kW
3
78kW
4
81kW
해설

그림의 조건표에서 응축기 냉각수 입구 32℃, 출구 37℃, 유량 60m³/h, 물의 비열 1kcal/kg·℃, 얼음의 응고잠열 80kcal/kg, 얼음의 비열 0.5kcal/kg·℃ 를 읽을 수 있다.

먼저 냉동능력은 30℃ 물을 0℃까지 냉각, 응고, 그리고 0℃ 얼음을 −10℃까지 냉각하는 세 단계의 합이다. Qe=2000×(1×30+80+0.5×10)=2000×115=230,000 kcal/hQ_e=2000\times(1\times30+80+0.5\times10)=2000\times115=230{,}000\,\mathrm{kcal/h}

응축기 방열량은 냉각수가 가져간 열량이다. 물 60m³/h는 60,000kg/h이므로 Qc=60,000×1×(37−32)=300,000 kcal/hQ_c=60{,}000\times1\times(37-32)=300{,}000\,\mathrm{kcal/h}

열손실이 없으면 Qc=Qe+AwWQ_c=Q_e+A_wW 이므로 압축일은 300,000−230,000=70,000 kcal/h300{,}000-230{,}000=70{,}000\,\mathrm{kcal/h} 이고, 1 kW=860 kcal/h1\,\mathrm{kW}=860\,\mathrm{kcal/h} 이므로 소요동력은 70,000860≒81 kW\dfrac{70{,}000}{860}\fallingdotseq81\,\mathrm{kW} 이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.