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Measurement of thermodynamic properties and cycle analysis of new working fluids used in air-cooled absorption heat pump = 공냉형 흡수식 냉방기에 사용되는 신용액의 물성 측정 및 분석
서명 / 저자 Measurement of thermodynamic properties and cycle analysis of new working fluids used in air-cooled absorption heat pump = 공냉형 흡수식 냉방기에 사용되는 신용액의 물성 측정 및 분석 / Young Park.
저자명 Park, Young ; 박영
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 1997].
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초록정보

The absorption heat pump has received growing attention in the past years from the areas of refrigeration and air-conditioning, especially in the aspect of energy saving and the protection of environment. At the present time, ozone depletion and the concomitant regulation of CFC refrigerants has created an interest in non-ozone-depleting refrigerants for use in commercial sized chillers. Also, the emphasis on electrical demand especially in the summer, has created an interest in cooling technologies which are driven by other than electrical means. One older technology which has found resurgence in this new climate is absorption cooling. The performance and efficiency of an absorption chiller are determined to a large degree by the properties of the working fluids. In order to operate the air-cooled absorption chiller, the lithium bromide+1,3-propanediol+water ($LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5), the lithium bromide+diethanolamine+water ($LiBr/(HOCH_2CH_2)_2NH$ mass ratio=3.5), the lithium bromide+lithium nitrate+1,3-propanediol+water ($LiBr/LiNO_3$ mole ratio=4.0 and $LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5), and the lithium bromide+calcium nitrate+water ($LiBr/Ca(NO_3)_2$ mass ratio=1.0) systems were selected as new working fluids. For these selected systems, solubilities and vapor pressures were measured and D\"{u}hring charts were constructed. From the Duhring charts for the selected systems, it was known that the lithium bromide+1,3-propanediol+water system and the lithium bromide+diethanolamine+water system can be operated with appropriate operation range. For more detailed cycle analysis, heat capacities of the lithium bromide+1,3-propanediol+water system and the lithium bromide+diethanolamine+water system were measured, then the enthalpy - concentration charts were constituted with the results of D\"{u}hring charts. Through the cycle analysis, the absorption cycle using the lithium bromide+1,3-propanediol+water system and the lithium bromide+diethanolamine+water system were found to have high theoretical COP, low crystallization temperature, and high cooling capacity at the given condition $(T_e=5℃ and T_a=T_c=50℃)$. The air-cooled absorption chiller can be operated by using the lithium bromide+1,3-propanediol+water ($LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5) system and the lithium bromide+diethanolamine+water ($LiBr/(HOCH_2CH_2)_2NH$ mass ratio=3.5) system as new working fluids

지난 오랜 기간 동안 흡수식 냉방기에 대해 에너지 절약과 환경 보호라는 차원에서, 냉동 및 공냉 분야로부터 꾸준한 연구가 있어왔다. 현재, 오존층 파괴와 그에 따른 CFC사용 규제로 인해 비 오존파괴 냉매를 쓰는 상업적 사용이 가능한 냉방기의 개발이 커다란 관심을 모으고 있다. 특히, 여름에 요구량이 급증하는 전기에너지 때문에, 전기 에너지를 대체하는 냉동 기술이 개발되고 있다. 이러한 예 중 중요한 기술 하나가 바로 흡수식 냉동이며, 이러한 흡수식 냉방기의 효율은 냉방기를 구성하는 작동 유체에 의해 크게 좌우된다. 본 연구에서는 공냉형 흡수식 냉방기를 구동할 수 있는 후보계로써, 브롬화 리튬+1,3-프로판다이올+물 ($LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5), 브롬화 리튬+다이에탄올 아민+물 ($LiBr/(HOCH_2CH_2)_2NH$ mass ratio=3.5), 브롬화 리튬+리튬 나이트레이트+1,3-프로판다이올+물 ($LiBr/LiNO_3$ mole ratio=4.0 and $LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5), 그리고 브롬화 리튬+칼슘 나이트레이트+물 ($LiBr/Ca(NO_3)_2$ mass ratio=1.0)들이 선택되었다. 이러한 후보 대상계에 대해, 용해도와 증기압을 측정하여 선도를 작성하였으며, 그 결과로부터 브롬화 리튬+1,3-프로판다이올+물 ($LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5), 브롬화 리튬+다이에탄올 아민+물 ($LiBr/(HOCH_2CH_2)_2NH$ mass ratio=3.5) 후보계가 적절한 작동 영역을 갖음을 알 수 있었다. 좀더 자세한 분석을 위해 새로이 선택된 이 두 계에 대해 열용량이 측정되었고, 이미 얻어진Duhring선도와 측정된 열용량을 이용해서 엔탈피-농도 선도를 만들었다. 이어서 선택된 두 후보계 브롬화 리튬+1,3-프로판다이올+물 ($LiBr/HO(CH_2)_3OH$ mass ratio=3.5)와 브롬화 리튬+다이에탄올 아민+물 ($LiBr/(HOCH_2CH_2)_2NH$ mass ratio=3.5)를 작동유체로 하는 흡수 냉방 사이클을 구성하고 몇가지 조건에서 분석을 행한 결과, 공냉이 가능하고 조건에서 높은 성능 계수를 보이면서도 낮은 결정화 온도를 가지는 것이 확인되어 을 작동 유체로 하는 공냉형 흡수식 냉방기의 구성이 가능할 수 있음을 알 수 있었다.

서지기타정보

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청구기호 {MCHE 97010
형태사항 vii, 80 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 박영
지도교수의 영문표기 : Huen Lee
지도교수의 한글표기 : 이흔
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 화학공학과,
서지주기 Reference : p. 78-80
주제 Air-cooled absorption heat pump
Working fluids
COP
공냉형 흡수식 냉방기
작동유체
성능계수
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