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냉동기초이론.pptRT란?
냉동톤(RT)은 냉동단위입니다. 이는 0°C의 물 1Ton을 24시간동안 0°C얼음으로 만들때에 제거해야 할 열량입니다. 물에서 얼음으로 상 변화할 때의 잠열은 79.68㎉/㎏이며, 따라서
1 냉동톤(1 Refrigerating Ton, Rt 또는 RT) :
1 RT = (79.68 ㎉/㎏ x 1,000㎏) / 24h = 3,320 ㎉/h (일본RT)
1 usRT = (144BTU/lb x 2,000 lb) / (24h x 3.968 BTU) = 3,024 ㎉/h (미국 RT) = 3,320 °C㎉/h
(단, 입구수온13°C, 출국수온8°C, 순환수량11.06ℓ/min 일 때)
1. 냉수펌프 유량 구하는 공식 :
열량 = 냉각수량 * 비열 * 온도차 이므로
3024°C ㎉/h = (10.08ℓ/min * 60min/h) * (13°C - 5°C)
2. 냉수펌프 유량 내는 공식 :
냉각수유량 = 열량 / 온도차 이므로
3024°C ㎉/h / (13°C - 8°C) = 604.8ℓ/h / 60min/h = 10,08ℓ/min
3. 냉각탑의 용량 기준 :
1냉각탑 냉각톤(Cooling Refrigerating Ton;CRT) = 3,900°C ㎉/h
(단, 입구공기의 습구온도 27°C, 입구수온 37°C, 출구수온 32°C, 순환수량 13ℓ/min 일 때)
4. 냉각수펌프 유량 구하는공식 :
열량 = 냉각수량 * 비열 * 온도차 이므로
3900(°C ㎉/h) = (13ℓ/min * 60min/h) * (37°C - 32°C)
5. 냉각수 펌프 유량 내는 공식 :
냉각수유량 = 열량 / 온도차 이므로
3900(°C ㎉/h) / (37°C - 32°C) = 780(ℓ/h) / 60(min/h) = 13(ℓ/min)
6. 냉각톤의 단위는 CRT라고 합니다. 위의 3900KCAL를 환산하는 다른 방법으로
전기식 압축방법 : 1USRT = 3024KCAL + 860KCAL(전기 1KW의열량) = 3894KCAL
(여기서 냉동톤 RT = 3.024㎉/h 는 증발기에서의, 냉각톤 CRT = 3,900°C㎉/h 는 응축기에서의 열량)
♠ 이 응축기에서의 열량을 이용한 것이 요즘 말하는 히트펌프 에어컨 방식입니다. 그리고 왜 압축기 1마력에 1RT의 열량을 내는가는 위 공식에 의하여 하면될것 같고요. 압축기의 능력을 말합니다 효율에따라 약간의 차이는 있겠지만은 말입니다. 그리고 냉각수펌프의 용량, 즉 응축기의 용량은 압축식 냉동기같은경우 1.3배에서 1.5배이상, 흡수식 냉동기 같은 경우는 고온 재생기 가열용량으로 보통 1.5배에서 1.9배 잡아줍니다.
♠ 1마력 공학단위 평균계산방법 1마력의 일량 75kgm/s 곱하기 일의열당량 1/427kcal/kg.m 곱하기 3600초/h = 632kacl/h. 그리고 1마력은 전력으로 따지면은 0.745 kw/h 이므로 1kw/h 의 일량은 102kgm/s이고 계산하면 860kcal/h가 나옵니다. 책에서 배운것이라 알고 있겠지만 다시 기억하여 적었습니다.
♠ 에어컨 마력은 에어컨에서 사용되는 콤프의 마력으로 낼 수 있는 냉동능력을 얘기합니다. 1마력이라함은 1마력의 Comp를 이용하면 증발기에서약3.024kcal/hr의 용량을 낼 수 있다는 얘기입니다. 그러므로 요즘 히트펌프 에어컨은 이 에어컨 압축기의 냉동능력의 열량을 이용하여, 즉 전기 1kw/h 의 열량은 860kcal/h 또는 1마력은 0.745 kw/h = 632kacl/h 밖에 않나오나 압축기 냉동능력을 이용하면은 1마력은 0.745 kw/h당 3.024kcal/hr열량을 낼 수 있으므로 이 방법을 이용하여 히트펌프 방식이 나온겁니다.
♠ 그러나 히트펌프방식 같은 경우는 에너지 보존의 법칙에 의하여 외부 기온이 영하권으로 떨어질경우 외부 열을 많이 흡수하지 못하므로 차가운바람이 나오게되고 이것을 해결하기위해서 보조가열기가 들어 가는 것인데 겨울철에는 솔직히 바람직하지 못하다고 말할수도 있습니다.
♠ 혹시 주위에서 1Hp와 1R/T가 같다고 얘기하시는 분 있으면 아니라고 하는사람도 많은대 제경험상으로는 대형 냉동기 같은 경우 압축기 성적계수가 좋아서 마력과 냉동톤과는 거의 일치한다고 보아도 된다고 생각합니다. 단, 실내에 3024Kcal/h 라는 냉방부하가 있을 경우에 1HP 압축기로 3024Kcal/h를 내보낼수 있는 것이고 실내에 냉방부하가 온도가 많이 떨어져서 적을겨우는 그이하의 열량을 외부로 배출할 수 있는것입니다. 즉 에너지 보존에 법칙이죠.
♠ 그리고 압축 능력에 따라 약간 의 차이는 있겠지만 냉동기 1RT 와 냉동기 1마력과는 대형냉동기 같은 경우는 거의 일치하나 문제는 소형 에어컨 즉 팩키지 에어컨 같은 경우 압축기 능력이 대형 냉동기에 비하여 낮아서 업체마다 차이는 있겠지만 보통 1RT 즉 1마력당 2,400 KCal/h 정도 잡아 줍니다.
♠ 즉 압축기 1HP 로 최대한 열을 흡수할수 있는 열량이 1RT와 거의 비슷합니다 즉 압축기의 성적계수로 좌우 된다고 보면 됩니다.
| 에어컨 냉방능력의 표기및 호칭기준 (TON 환산법) | ||||||
| 냉방능력 | 일반마력 | 냉동톤 | 표시면적 | 비 고 | ||
| (KAL/H)오차 | (KAL/H)정확 | (W) | (HP) | (USRT) | (평) | |
| 3,400 | 3,440 | 4,000 | 1.4 | 1.1 | 10 | |
| 4,000 | 4,042 | 4,700 | 1.6 | 1.3 | 12 | |
| 4,500 | 4,472 | 5,200 | 1.8 | 1.5 | 13 | |
| 5,100 | 5,160 | 6,000 | 2.1 | 1.7 | 15 | |
| 6,200 | 6,192 | 7,200 | 2.5 | 2.0 | 18 | |
| 7,100 | 7,138 | 8,300 | 2.9 | 2.4 | 23 | |
| 8,600 | 8,600 | 10,000 | 3.4 | 2.8 | 28 | |
| 11,200 | 11,180 | 13,000 | 4.5 | 3.7 | 36 | |
| 12,500 | 12,470 | 14,500 | 5.0 | 4.1 | 40 | |
| 18,000 | 18,060 | 21,000 | 7.2 | 6.0 | 58 | |
| 25,000 | 25,800 | 30,000 | 10.3 | 8.5 | 83 | |
| 35,000 | 35,432 | 41,200 | 14.2 | 11.7 | 113 | |
| 50,000 | 50,052 | 58,200 | 20.0 | 16.6 | 160 | |
|
* HP는 에어컨 압축기 호칭출력이 1HP당 대략 2500KCAL/H 이나 설계에 따라 달라짐. HP는 동력단위로 이론상 열량 단위로 환산할경우 1HP = 640KCAL/H 임. * 냉동능력은 증발기에서 흡수하는 열량(KCAL/H)으로 표시며 일반적으로 냉동톤(ton of refrigeration)의 단위를 사용한다. * 1 냉동톤 (RT)은 물 0도씨의 물 1톤을 24시간 동안에 0도씨의 얼음으로 만드는 냉동능력을 말한다. 따라서 1(RT)는 얼음 융해열이 79.7(KCAL/KG) 이므로 * 미국, 영국 ITON (2000IBS), 융해열 144BTU 로 하고 있으며, | ||||||
| ↑범양냉방자료 | ||||||
| 냉방능력 | 일반마력 | 냉동 톤 | 표시면적 | 비고 |
| (Kcal/h) | (HP) | (RT) | (평수) | |
| 4,000 | 1.5 | 1.32 | 12 | 고압가스 안전관리법에 의한표시로 단지 Comp압축량에 의한 기준이며, 현 통용중인 냉동톤이나 열량, 냉방능력과는 다름. |
| 4,500 | -- | 1.48 | -- | |
| 5,100 | 2 | 1.68 | 15 | |
| 6,100 | 2.5 | 2.07 | 20 | |
| 7,100 | 3 | 2.35 | 25 | |
| 11,000 | 4.5 | 3.63 | 30~40 | 법정 냉동톤은 1.78 Rt |
| 12,500 | 5.5 | 4.13 | 35~45 | 법정 냉동톤은 2.52 Rt |
| 18,000 | 8 | 5.95 | 50~60 | 법정 냉동톤은 4.38 Rt |
| 25,000 | 10 | 8.26 | 65~80 | 법정 냉동톤은 5.50 Rt |
| 35,000 | 15 | 11.57 | 80~130 | 법정 냉동톤은 9.76 Rt |
| 50,000 | 20 | 16.53 | 130~160 | 법정 냉동톤은 11.00 Rt |
|
제품 Cat'g상 표시된 냉방능력 HP는 Comp1USRT = 3024(Kcal/h)기준환산치임. 사용모터의 출력을 호칭하며 냉방능력과는 무관함. 냉방가능 면적은 설치환경 에 따라 다르나 사무실 기준이며 평당 300(Kcal/h)를 적용함. | ||||
| 구분 | Kcal/h | Btu/h | (US)Rt | (J)Rt | KW | HP |
| Kcal/h | 1 | 3.968 | 0.0003306 | 0.00003312 | 0.001162 | 0.00155 |
| Btu/h | 0.252 | 1 | 0.0000833 | 0.0000759 | 0.000293 | 0.00039 |
| (US)Rt | 3,024 | 12,000 | 1 | 0.91 | 3.57142 | 4.69 |
| (J)Rt | 3,320 | 13,174.6 | 1,097 | 1 | 3.861 | 5.149 |
| kW | 860 | 0.003412 | 0.2843 | 0.2590 | 1 | 1.333 |
| HP | 640 | 2,559.5 | 0.213 | 0.1942 | 0.75 | 1 |
|
HP는 동력단위로 이론상 열량 단위로 환산할 경우 1HP=640Kcal/h임. | ||||||
| 표시단위 | 단위계 | 내 용 | 대표적사용처 |
| Kcal/h | MKS단위 | 단위시간당 물 1kg을 1℃ 높이는데필요한 열량. 단위시간당 물 1Β(0.453kg)을 1℉올리는데 필요한 열량 |
제품Spec의 정확한 표시방법 |
| Btu/h | ft-lb단위 | ||
| (US)Rt | -- | 32℉의 물 1톤(2,000Β)을 24시간동안에 32℉의 얼음으로 얼리는데 필요한 열량(1Rt=12,000Btu/h=3,024Kcal/h) | 미국에서 주로사용 |
| (J)Rt | -- | 0℃의 물 1톤(1,000kg)을 1일간에 0℃의 얼음으로 얼리는데 필요한 열량(일본 냉동톤) | 일본에서주로사용하며, 국내 미사용 |
| 법적냉동톤 | -- | 고압가스 안전관리법상의 냉동능력산정의 기준이 되는 것으로 단순히제품이 고압가스 안전관리법에 해당되는가를 사용Comp의 압축량에따라 판단하는 기준임. R (1일 냉동톤=V/C) -V:압축기의 표준회전속도에 대한1시간의 Piston압축량(㎥/h) -C:냉매가스의 종류에 따른 상수 |
미국에서 주로사용 |
| HP | -- | Horse Power의 약어로 말 한마리가 내는 힘의 단위로 동력의 단위임. 냉동계에서는 일반적으로 Comp에 해당하는 Motor의 출력을 표시하므로 공학이론 계산과의 차이에 유의해야 함. 공학이론 계산시는 1HP=745.7W=640Kcal/h로 계산한다. |
국내에서 일반적 호칭방법 |
| W | SI단위 | SI단위로서 표준열량 단위이며,1KW=860Kcal/h임 | 국제표준으로 현재 국내에 적용치않으나 향후 KS규격표준으로 채택될 예정임 |
| 단 위 | 단위계 | 내 용 |
| Kcal/h | MKS단위 | 단위시간당 물 1kg을 1℃ 높이는데 필요한 열량. 단위시간당 물 1Β(0.453kg)을 1℉올리는데 필요한 열량 |
| Btu/h | ft-lb단위 | 단위시간당 물 1kg을 1℃ 높이는데 필요한 열량 단위시간당 물 1Β(0.453kg)을 1℉올리는데 필요한 열량 |
| (US)Rt | 32℉의 물 1톤(2,000Β)을 24시간동안에 32℉의 얼음으로 얼리는데 필요한 열량 (1Rt=12,000Btu/h=3,024Kcal/h) | |
| (J)Rt | 0℃의 물 1톤(1,000kg)을 1일간에 0℃의 얼음으로 얼리는데 필요한 열량 (일본 냉동톤) | |
| 법 정 냉동톤 |
고압가스 안전관리법상의 냉동능력산정의 기준이 되는 것으로 단순히제품이 고압가스 안전관리법에 해당되는가를 사용Comp의 압축량에따라 판단하는 기준임. R (1일 냉동톤=V/C) - V:압축기의 표준회전속도에 대한 1시간의 Piston 압축량(㎥/h) -C:냉매가스의 종류에 따른 상수 | |
| HP | Horse Power의 약어로 말 한마리가 내는 힘단위로 동력의 단위임. 냉동계에서는 일반적으로 Comp에 해당하는 Motor의 출력을 표시하므로 공학이론 계산과의 차이에 유의해야 함. 공학이론 계산시는1HP=745.7W=640Kcal/h로 계산한다. | |
| W | SI단위 | SI단위로서 표준열량 단위이며, 1KW=860Kcal/h |
냉방열량
♠ 사무실기준 = 평당 300 KCAL/h♠ 백화점기준 = 400 KCAL/h
♠ 교회 나 관람시설 즉 사람수가 많은곳 = 500 KCAL/h
♠ 그럼 사무실기준 300 KCAL/h * 30평 = 9,000 KCAL/h
전류 3상 6A, 단상 15A ~ 18A
네 좋은방법입니다.^^
4평이면 1,200KCAL/h 정도되고요, 전류는 1.8A ~ 2.2A정도 되겠네요.^^
1200 / 3900kcal/CRT = 308W / (220 * 효율 0.9 * 역률 0.9) = 1.72 A
즉 전력은 실내기 3024 + 응축기 압축기 열량 1KW = 860 Kcal = 3884 Kcal 가 나오고, 또 실내기쪽 팬전력과 응축기쪽 팬전력까지 합치면 거의 일치합니다.