R32 냉매 적용에 따른 시스템에어컨 과냉각기 설계에 관한 연구 = A study on the sub-cooler design of a system air-conditioner with R32 refrigerant

국문 초록 (Abstract)

VRF시스템은 주로 상업용으로 사용되었으나, 산업의 발달과 주거생활 수준 향상으로 인해, 산업 및 주거 등 사용 영역이 확대되면서 사용량도 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인해, 지구 환경에 미치는 영향도 커지면서, 다양한 규제와 정책들이 만들어지거나, 강화되고있다.
VRF 시스템에서 주로 사용하는 냉매인 R410A는 지구 온난화 지수가 2,088로 높기 때문에 대체할 수 있는 친환경 냉매를 찾기 위해, 많은 연구가 진행되고 있고, 현재까지는 다수의 제조 업체에서 R32 냉매를 대체 냉매로 채택하고 있다.
탈탄소화 정책은 온실가스 배출, 특히 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 화석연료 사용을 줄이는 것 뿐만아니라 산업이나 건물 등에서 에너지 효율을 최대화하여 탄소 배출량을 줄이는 노력 주요하다. 따라서 VRF 시스템도 고효율화를 위한 설계가 요구되고 있다.
본 논문의 목적은 지구 온난화에 대응하는 규제 및 정책에 맞춰 대체 냉매 사용과 시스템의 고효율화에 필요한 부품의 설계 가이드를 제시하는 것이다. 구체적으로, R32 냉매를 사용하는 과냉각기의 설계 방향을 제시하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 논문에서는 과냉각기 설계에 필요한 열전달 계수 및 압력손실을 이론적으로 계산 방법을 구하고, 이를 실험 값과 비교하여 과냉각기 설계에 대한 방법을 제시하고자 한다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 선행 연구 2
• 1.3 연구 목적 5
• 제 2 장 R32 냉매 특성 9
• 2.1 물리적, 열역학적 특성 9
• 2.2 환경적 특성 9
• 제 3 장 과냉각기의 원리 및 설계요소 13
• 3.1 과냉각기의 원리 13
• 3.2 과냉각기의 설계요소 14
• 제 4 장 R32 냉매를 적용한 과냉각기 설계 21
• 4.1 설치 조건에 따른 필요 과냉도 21
• 4.2 배관 압력손실 및 필요 과냉도, 질량유량 계산 22
• 4.3 과냉각기 과냉도 및 열전달 계수 계산 23
• 4.4 계산 결과 28
• 제 5 장 실험 및 성능 평가 40
• 5.1 실험 장치 40
• 5.2 제품 구성 40
• 5.3 실험 조건 및 측정 방법 41
• 5.4 실험 결과 42
• 제 6 장 결론 및 고찰 48
• 참고 문헌 51
• Abstract 54