개념 정리
압축식 냉동기는 네 걸음을 되풀이한다. 압축에서 냉매의 압력과 온도를 올리고, 응축에서 바깥으로 열을 버리며, 팽창에서 압력을 내리고, 증발에서 실내의 열을 빼앗는다. 열을 버리는 응축기가 실외기이고 열을 빼앗는 증발기가 실내기다. 실내에서 빼앗은 열과 압축기가 넣은 일이 합쳐져 실외로 버려지므로, 실외기가 내보내는 열은 실내에서 걷어 낸 열보다 크다. 에어컨을 켤수록 바깥 공기가 더워지는 까닭이 여기 있다. 흡수식 냉동기는 압축기 대신 흡수제(리튬브로마이드 등)와 열원을 써서 냉매를 순환시키므로 전력을 적게 쓰고 소음이 작으며, 여름철 전력 수요를 낮출 수 있어 지역난방 열이나 폐열을 쓸 수 있는 곳에 유리하다. 냉동톤은 냉동능력의 단위이고, 성적계수(COP)는 얻은 냉방열량을 넣은 일로 나눈 값이라 클수록 효율이 좋다. 냉각탑은 응축기에서 나온 물을 바깥 공기와 접촉시켜 식히는 장치로, 물의 일부가 증발하며 잠열을 가져가는 원리를 쓴다.
이해하기
냉동의 네 걸음은 「올리고 버리고 내리고 빼앗는다」로 외우면 순서가 흔들리지 않는다. 그리고 그 순서가 왜 그런지도 물리에서 나온다 — 열은 뜨거운 데서 찬 데로만 흐르므로, 실내의 열을 바깥으로 버리려면 냉매를 바깥 공기보다 뜨겁게 만들어야 하고 그것이 압축의 구실이다. 반대로 실내에서 열을 빼앗으려면 실내보다 차가워야 하고 그것이 팽창의 구실이다.
핵심 포인트
- 압축식 냉동사이클은 압축 → 응축 → 팽창 → 증발의 네 걸음이다.
- 응축기가 실외기(열을 버림), 증발기가 실내기(열을 빼앗음)다.
- 실외기가 내보내는 열은 실내에서 걷어 낸 열보다 크다 — 압축기의 일이 더해진다.
- 흡수식 냉동기는 압축기 대신 열원을 써 전력을 적게 쓴다.
- 성적계수(COP)는 얻은 냉방열량 ÷ 넣은 일이며 클수록 효율이 좋다.