증발기 착상·제상

정의

증발기 착상은 증발기 표면에 서리가 쌓이는 현상이다.

제상은 그 서리를 가열 등으로 제거해 전열 성능을 회복하는 조작이다.

두 개념을 함께 잡아야 제상 방법과 영향 문항을 풀 수 있다.

착상의 원리

공기는 항상 수분을 지니고 있다. 코일 표면 온도가 노점 이하면 수분이 서리로 바뀐다.

서리는 성장하며 다공성 구조가 되어 열저항과 공기 저항을 함께 키운다.

그 결과 통풍량이 줄고 증발온도가 낮아져 냉동능력이 떨어진다.

착상이 미치는 영향

착상이 누적되면 냉각 성능이 점차 떨어진다.

증발압력과 증발온도가 떨어지고 압축비가 커진다.

체적효율이 낮아져 단위 냉동능력당 소요동력이 증가한다.

토출가스 온도가 올라가 윤활유가 열화된다.

그 결과 냉동능력과 성적계수가 함께 떨어진다.

여기에 액압축 위험도 함께 커진다.

제상 방식

제상 방식은 열원과 장치 구성에 따라 여러 가지로 나뉜다.

핫가스 제상은 압축기 토출 고온가스로 코일을 가열한다. 별도 열원이 없다.

전기 히터 제상은 설치가 간단하지만 제상 중 냉장실 온도가 크게 오른다.

물 제상은 열량이 크지만 배수와 재결빙 방지가 함께 필요하다.

이 밖에 축열조, 역사이클, 자연 제상도 있다.

액백 방지

제상 중 증발기에 남은 액냉매는 압축기로 흡입되면 액압축을 일으킨다.

이것이 액백이다. 액압축 위험이 커진다.

그래서 축열조나 액분리기로 액을 처리하는 설계가 필요하다.

제상 종료 제어도 함께 써야 한다. 잔류 서리가 남으면 재착상이 빨라진다.

제상 열량 계산

서리 질량 20kg을 녹이는 데 필요한 융해 열량을 구해 보자.

공식은 Q = m_f × h_if 이다. 서리 질량에 융해잠열을 곱한다.

서리 질량 20kg에 융해잠열 334kJ/kg을 곱하면 6,680kJ이 된다.

이는 6.68MJ이다. 다만 이 값은 융해열만 본 최소 열량이다.

시험 포인트 정리

시험에서는 같은 실수가 반복된다. 세 가지를 짚는다.

첫째, 착상의 원인과 결과를 뒤바꾸는 실수다.

둘째, 제상 방법을 나열만 하고 장단점과 적용 조건을 빠뜨리는 실수다.

셋째, 제상 중 냉동기 운전을 고려하지 않는 실수다. 액백도 빠뜨리면 감점이다.

물 제상은 종료 조건과 배수 처리를 함께 써야 한다.