환경에너지공학-열펌프 실험

소개

"환경에너지공학-열펌프 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험개요
2. 실험목적
3. 관련이론
4. 실험장비
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 실험고찰

본문내용

◼실험개요
- 이상적인 냉동 사이클에서 저압의 포화 증기는 아래 표준 <P-h 선도>와 같이 압축기로 들어가서 과정 ⓵->⓶로 압축된다. 그 후 과정 ⓶->⓷ 정압으로 열이 방출되며, 작동 유체는 포화 액체로 응축기에서 나온다. 그 후 작동 유체는 단열 팽창 과정 ⓷->⓸를 거치며, 정압 증발 과정 ⓸->⓵을 통해 한 사이클을 완성한다. 실제 냉동 사이클은 유체 유동에 의한 압력 강하와 주위와의 열전달 및 압축기와 팽창장치의 안정적인 작동을 위해 과냉도와 과열도를 갖기 때문에 이상적인 사이클과 다르게 된다.

그림 Heat Pump Ideal Cycle(출처:http://www.esru.strath.ac.uk)

◼실험목적
- Heat Pump Cycle을 통해 열펌프의 열의 이동 원리를 알 수 있다. 순수물질의 열역학적 상태를 정의하기 위해서는 2가지 이상의 상태량이 필요한데, 각 부분에서 압력과 온도를 측정하여 물질의 열역학적 상태를 정의 한 후 각 부분에서의 물질의 엔탈피(Enthalpy)를 구할 수 있다.

◼관련이론
(1)성능계수 COP(coefficient of performance)
냉동사이클의 경우에 heat engine과 다르게 입력보다 출력이 더 높기 때문에 평소 우리가 사용하는 의 개념을 적용 할 수 없다. 그렇기 때문에 우리는 냉동사이클과 같이 입력보다 출력보다 더 높은 장치에 대하여 성능계수인 COP를 사용하게 된다. COP는 다음과 같이 표현된다. 이번 실험에서 사용한 열펌프는 저온부의 열보다는 고온부의 열원이 주된 관심사이기 때문에 분자에 고온부로 이동 된 열원이 사용된다.

(2)엔탈피(Enthalpy)
엔탈피란 일정한 압력을 유지하는 조건 아래 열역학적 계에서 뽑을 수 있는 에너지이다. 내부 에너지와 계가 부피를 차지함으로부터 얻을 수 있는 에너지의 합이다. 대기압이나 수압과 같이 압력에 둘러싸인 계를 다룰 때 쓴다. 엔탈피는 기본적으로 다음 식으로 주어진다.

참고자료

· 없음