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공조냉동기계기사 공조냉동설계 · 냉동의 원리와 단위

Refrigeration Principle and Units

냉동은 낮은 온도의 공간에서 열을 빼내 높은 온도의 바깥으로 버리는 일이다. 열은 스스로 낮은 데서 높은 데로 가지 않으므로 압축기가 일을 넣고, 냉매가 증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브를 돌며 열을 옮긴다. 냉동 능력의 단위 1 냉동톤(RT)은 0 ℃ 물 1톤을 24시간에 0 ℃ 얼음으로 만드는 능력으로, 3,320 kcal/h = 3.861 kW 에 해당한다. 그림은 네 기기의 냉매 순환(화살촉이 흐름, 가운데 점선 위가 고압 쪽)이고, 기기 버튼은 그 기기를 밝히며 냉동톤 슬라이더는 위 줄의 kW 환산을 바꾼다.

열은 낮은 곳에서 높은 곳으로 가지 않는다

그래서 낮은 온도에서 받은 열을 높은 온도로 버리려면 일이 들어가야 하고, 그 일을 압축기가 넣는다. 증발기에서는 저온 · 저압의 냉매가 증발하며 열을 받고, 응축기에서는 고온 · 고압의 냉매가 응축하며 열을 버린다. 팽창밸브는 압력을 떨어뜨려 냉매를 다시 증발기로 보낸다.

👀 네 기기
①증발기: 저온 흡열
②압축기: 일 투입
③응축기: 고온 방열
④팽창밸브: 감압

순환과 냉동톤

10 RT
💡 환산
①지금 기기: 증발기
②10.0 RT = 38.61 kW
③1 RT = 3,320 kcal/h = 3.861 kW(0 ℃ 물 1톤을 24시간에 얼리는 능력)
④미국 냉동톤 1 USRT = 3,024 kcal/h ≈ 3.517 kW 와 헷갈리기 쉽다

냉동톤과 COP

한국·일본 냉동톤
1 RT = 3320 kcal/h = 3.861 kW
1 kW = 860 kcal/h 이므로 3,320 ÷ 860 ≈ 3.861
역카르노 COP
COPR = TLTH - TL
같은 두 온도에서 낼 수 있는 COP 의 상한

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①단위 및 용어 · 냉동의 원리(냉동톤, 열의 이동)
②냉매 흐름: 증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브
③1 RT=3320 kcal/h=3.861 kW
④38.6 kW ≈ 10 RT
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 냉동능력 3,320 kcal/h는 몇 RT인가? (답: 1 RT)
②[기출유형] 냉동능력 38.6 kW는 몇 RT인가? (답: 38.6÷3.861 ≒ 10 RT)
③[기출유형] 저온에서 열을 받는 기기는? (답: 증발기)

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