열펌프를 난방에 이용하려 한다. 실내 온도는 18℃이고, 실외 온도는 … | [일반기계기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 1회차

열펌프를 난방에 이용하려 한다. 실내 온도는 18℃이고, 실외 온도는 –15℃이며 벽을 통한 열손실은 12kW 이다. 열펌프를 구동하기 위해 필요한 최소 동력은 약 몇 kW 인가?

0.65 kW

0.74 kW

1.36 kW

1.53 kW

해설

카르노 열펌프의 성적계수는 온도만으로 정해지며, 이 값으로 필요한 최소 동력을 구한다:  $COP_H = \dfrac{T_H}{T_H - T_C}$ .
절대온도로  $T_H = 18+273 = 291\mathrm{K}$ ,  $T_C = -15+273 = 258\mathrm{K}$ 이므로  $COP_H = \dfrac{291}{291-258} \approx 8.82$ 이다.
따라서  $W_{min} = \dfrac{Q}{COP_H} = \dfrac{12\mathrm{kW}}{8.82} \approx 1.36\mathrm{kW}$ 로 계산된다.

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