KCI우수등재
고효율 증기 분리식 2단 팽창 냉동 사이클 성능 특성 연구 = Study on the Performance Characteristics of High Energy Efficient Refrigeration Cycle with Vapor Separation Two-stage Expansion Process
저자
윤상국 (한국해양대학교)
발행기관
학술지명
설비공학 논문집(Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering)
권호사항
발행연도
2019
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI우수등재
자료형태
학술저널
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124-129(6쪽)
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The objective of this study was to improve the performance of the vapor compression refrigeration cycle comprised of a compressor, condenser, expansion device, and evaporator. In an original refrigeration system, a portion of the liquid refrigerant evaporates after the expansion process. The vaporized refrigerant does not have a role in the refrigeration effect in the evaporator. This study, therefore, aims to improve the energy efficiency by introducing a vapor separation mechanism in a two-stage expansion refrigeration cycle. In other words, the vapor separation process would separate the vapor from mixture beforehand so that higher amounts of liquid refrigerant flow within the evaporator. Results indicated a significant improvement of about 30% more than the existing refrigeration cycle using the new vapor-separated cycle, when a middle expansion pressure of 5 bars is applied in a typical R134a domestic freezer cycle with high pressure conditions of 10.166 barat 40℃ and low pressure conditions of 1.064 bar at -25℃. Moreover, since the mass flow-rate of the liquid phase in the evaporator decreased by about 15%~20% more than the current cycle, evaporator size could be significantly reduced.
더보기본 연구에서는 종래 증기 압축식 냉동기를 개선한 증기 분리식 2단 팽창 냉동 사이클을 고안하여, 냉장고냉동 공간을 기준한 냉매 R134a를 적용한 시스템을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
(1) 증기 분리식 2단 팽창 냉동기는 중간팽창 압력 5 bar에서 성능계수가 종래의 증기 압축식 공정보다 30.5% 향상되었다. 이는 에너지를 크게 절약할 수 있는 새로운 고효율 냉동 사이클이 될 수 있음을 밝혔다.
(2) 성능 향상은 중간 팽창 압력이 중간의 압력이 제일 크게 되며, 중간 압력을 기준하여 낮은 것보다 높게운전되는 것이 바람직함을 알 수 있다.
(3) 증발기 온도 -5℃~-35℃ 범위에서 중간 압력 5 bar, -25℃를 기준하여 COP 대비하면 60.8%~-14%로 변화되나, 이 들 모두 종래 냉동기 공정보다 효율이 크게 높으며, 증발온도가 높은 냉동기에 본 공정이 적용될경우 50% 이상 획기적인 성능 향상을 이룰 수 있음을 알 수 있다.
(4) 중간 팽창 5 bar의 경우 종래 공정보다 증발기 내부에 흐르는 냉매 질량유량흐름이 18.8%가 감소하게되어 증발기의 규격이 크게 감소하게 된다.
분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2022 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (등재유지) | |
2017-01-01 | 평가 | 우수등재학술지 선정 (계속평가) | |
2013-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1999-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.8 | 0.8 | 0.62 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.51 | 0.44 | 0.622 | 0.03 |
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