냉동이란 무엇인가?
개념과 원리
열은 자연스럽게 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다. 냉장고는 내부보다 따뜻한 주위로 열을 내보내야 하므로 외부에서 에너지를 공급받습니다. 증기압축식 냉동기는 압축기의 일을 이용해 냉매의 압력과 열 방출 온도를 높입니다. 차가움이라는 물질을 만드는 것이 아니라 냉각 대상의 열을 밖으로 옮기는 것입니다.
그림·공식 정리
냉동은 낮은 온도의 물체나 공간에서 열을 빼앗아 더 높은 온도의 외부로 이동시키는 과정입니다. 단순히 차갑게 만드는 것이 아니라 열을 이동시키는 기술입니다.
한 줄 정리 냉동은 낮은 온도의 장소에서 열을 흡수하여 더 높은 온도의 외부로 이동시키는 과정입니다.
풀이에 적용하기
증발기에서 8 kW를 흡수하고 압축기에 2 kW의 일이 들어가면, 장치의 열손실을 무시할 때 응축기 방열량은 Q̇c = Q̇e + Ẇ = 8 + 2 = 10 kW입니다. 냉장고 뒤쪽이 따뜻해지는 이유도 냉각 대상에서 뺀 열과 압축기에 공급한 에너지를 함께 방출하기 때문입니다.
헷갈리는 부분
응축기 방열량을 냉동능력과 같게 놓으면 압축기 입력을 빠뜨리게 됩니다. 열수지 계산에서는 어느 기기를 기준으로 열의 출입을 세는지 먼저 정합니다.