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에너지관리기사 열관리 · 냉동기의 종류와 흡수식 냉동기

Refrigerator Types and Absorption Chiller

냉동기는 압축기로 냉매를 미는 증기압축식과 압축기 없이 열로 돌리는 흡수식으로 갈리며, 증기압축식은 압축 방식에 따라 왕복동 · 터보 · 스크류로 다시 나뉜다. 흡수식은 물을 냉매로, 리튬브로마이드를 흡수제로 쓰고, 증발기 → 흡수기 → 재생기 → 응축기를 돌며 재생기에 넣은 열로 움직인다. 첫 그림은 고른 냉동기의 압축 구조를, 둘째 그림은 흡수식 네 기기의 순환 경로를 그려요. 형식 버튼으로 왕복동 · 터보 · 스크류 · 흡수식을 바꿔 보고, 다음 단계 버튼으로 흡수식 순환을 한 기기씩 따라가요.

냉동기를 나누는 두 갈래

냉동기는 크게 압축기로 냉매를 미는 증기압축식과, 압축기 없이 열로 돌리는 흡수식으로 갈린다. 증기압축식은 다시 압축 방식에 따라 왕복동 · 터보 · 스크류로 나뉘고, 흡수식은 물을 냉매로, 리튬브로마이드를 흡수제로 쓴다.

🔑 구동 방식으로 이해하기
①증기압축식은 전기로 압축기를 돌려 냉매를 순환시킨다(왕복동 · 터보 · 스크류)
②흡수식은 압축기 대신 열원(가스 · 증기)으로 움직여 전력을 적게 쓴다
③왕복동은 소용량, 터보는 대용량, 스크류는 중대용량에 쓰여요
④흡수식 냉매는 물, 흡수제는 리튬브로마이드(LiBr)다

압축 방식별 구조 비교

💡 왕복동식의 특징
①피스톤의 왕복운동으로 냉매를 압축
②소 · 중용량, 구조가 간단하고 값쌈
③흡입 · 토출 밸브가 필요하고 진동이 다소 큼

흡수식 냉동기 네 기기 순환 따라가기

🔧 흡수식의 중심은 재생기
①증발기에서 물(냉매)이 증발하며 냉수의 열을 빼앗아 냉방이 된다
②흡수기에서는 진한 LiBr 용액이 수증기를 흡수해 묽어진다
③재생기(발생기)에서 묽은 용액을 가열해 물을 떼어 내고 진한 용액으로 되돌려요
④응축기에서 떼어 낸 수증기를 응축해 다시 증발기로 보낸다

정리와 참고 관계

흡수식 냉매·흡수제
냉매 = H2O, 흡수제 = LiBr
물을 냉매로 쓰므로 0℃ 아래로는 냉동할 수 없다
흡수식 순환
증발기 → 흡수기 → 재생기 → 응축기
압축기 대신 열로 움직이는 순환
냉동능력
1 RT = 3320 kcal/h
냉동기 용량을 나타내는 기준(한국 · 일본 냉동톤)

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①증기압축식 압축기는 왕복동(소용량) · 터보(대용량) · 스크류(중대용량)로 나뉜다
②터보식은 저부하에서 서징(surging)이 생기기 쉬워요
③흡수식은 압축기 없이 열로 움직이며, 냉매는 물, 흡수제는 리튬브로마이드다
④흡수식 순환은 증발기 → 흡수기 → 재생기(발생기) → 응축기다
⑤흡수식은 전력 소비 · 소음 · 진동이 작지만, 물이 냉매라 0℃ 아래로는 냉동할 수 없어요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 흡수식 냉동기의 냉매와 흡수제는? (답: 냉매 = 물, 흡수제 = 리튬브로마이드)
②[기출유형] 터보 냉동기의 대표적 이상 현상은? (답: 서징)
③[기출유형] 흡수식에서 용액을 가열해 냉매를 떼어 내는 기기는? (답: 재생기, 발생기)

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