[공조냉동기계기사] 냉동장치의 계산 문제

2018년 3월

> 유량이 1800kg/h인 30℃ 물을 –10℃의 얼음으로 만드는 능력을 가진 냉동장치의 압축기 소요동력은 약 얼마인가? (단, 응축기의 냉각수 입구온도 30℃, 냉각수 출구온도 35℃, 냉각수 수량 50 m³ /h이고, 열손실은 무시하는 것으로 한다.)

정답: 50.7kW

해석:

  1) 냉동부하, 증발기 열량 : 

     Q1 = 유량x물비열x온도차 = 1800x1x(30-0) = 54000kcal/h
              물의 비열= 1kcal/kg °C
     Q2 = 유량x응고잠열 = 1800x79.68 = 143424 kcal/h
              물의 응고잠열= 79.68kcal/kg
     Q3 = 유량x얼음비열x온도차 = 1800x0.5x(0-(-10)) = 9000 kcal/h
               얼음의 비열=0.5kcal/kg °C 
      전체열량 = Q1+Q2+Q3 = 206424 kcal/h

  2) 응축기 응축 열량 = (50x1000)x1x(35-30) = 250000 kcal/h
      1 m³ = 1000kg
    

  3) 압축기 소요동력 = 응축기 응축열량 - 증발기 열량 = (250000-206424)/860 = 50.7kW
      1kW = 860kcal/h     

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2016년 10월 실기

> 다음 조건과 같은 제빙공장에서의 제빙부하(kW)와 냉동부하(RT)를 구하시오.

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2016년 5월

> 15℃의 순수한 물로 0℃의 얼음을 매시간 50kg 만드는데 냉동기의 냉동능력은 약 몇 냉동톤인가? (단, 1 냉동톤은 3320kcal/h이며, 물의 응축잠열은 80kcal/kg이고, 비열은 1kcal/kgㆍ℃이다.)

 정답: 1.43

 해설: 1) 15 ℃ 물  → 0 ℃ 물
               Q1 = 50x1x(15-0) = 750 kcal/h
          2) 0 ℃ 물 → 0 ℃ 얼음
               Q2 = 50x80 = 4000 kcal/h
          냉동톤 = $\frac{750+4000}{3320}$ = 1.43RT