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공기조화설비 (Air-conditioning) 10

[생활 공조, 냉동 가전 분석 시리즈] LG 휘센 이동식 에어컨 (2022)

서론 오랜만에 포스팅을 하며,,, (그간 인생에 큰 변화가 많았네요. ) LG전자 휘센 이동식 에어컨을 리뷰해보려고 합니다. 이전에 제습기는 제가 관심이 있어서 해봤던거고,,, 이번에는 제가 구매를 하게 되어서 기회가 되어 올려봅니다 =) 본론 [냉방 원리 + 실외기는 왜 필요할까?] 우선 냉방의 원리는 냉매의 상변화시 흡열, 방열 메커니즘 이용이다. Closed system에서 냉매가 컴프레서의 구동력을 이용해서 1->2->3->4->1->2->.... 이렇게 순환하게 되는데, 이 때 압력과 엔탈피 변화로 상변화가 이루어지게 되며, 상변화시 주변에 열을 방출하거나, 주변의 열을 흡수하게 된다. 주변의 열을 흡수하는 과정에 실내의 공기를 냉매쪽으로 넣어줘서 실내 공기가 냉매로 열을 뺏겨서 차갑게 하는 방..

[생활 공조, 냉동 가전 분석 시리즈] LG 휘센 제습기 (2021년 판매)

서론 오늘은 LG전자 제품 중 휘센 제습기에 대해서 LG전자 홈페이지에 명시된 내용을 기반으로 간단하게 공학적으로 분석해보고자 합니다. 모델명은 제습능력 16L, 20L에 따라서 DQ160P, DQ200P 입니다. (뒤에 GAA 혹은 BBC 등이 모델명에 따라 붙는데 이는 색상에 따른 모델명입니다. ) 본론 [제습 원리] 상용화된 제습의 방법에는 크게 응축 제습과 데시컨트 제습 2가지가 있는데요. 응축 제습은 에어컨과 원리가 똑같습니다. 응축제습은 여름철 차가운 얼음컵에 물방울이 맺히는 것과 동일한 원리로 생각하시면 됩니다. 습한 공기가 차가운 얼음컵에 의해 냉각이 되어서 물을 배출하여, 컵에 물방울이 생기는 것이죠. 얼음컵 주변의 공기는 적지만 제습이 된 것입니다. 습공기선도로 보자면 아래와 같습니다...

열섬 현상을 촬영하는 열화상 카메라의 원리와 올바른 사용법에 대한 소소한 정리

서론 기후 변화로 최근 한국의 더위가 엄청나다 ㅠㅠ 물론.. 뭐 원래도 덥기는 했지만 누군가의 말로 진짜 망고, 바나나한테 적합한 기후가 되어 가는 것 같다. 관련 기사들을 보다가 문득 "열섬에 갇힌 서울 도심" 이라는 제목의 기사와 아래의 사진을 보았다. 회사를 다닐 떄 기자님들이 열화상 카메라를 빌리러 온 적도 있었고, 도심 열섬 현상 관련해서 한 마디 해달라고 연구원 분들께 부탁하시는 것도 보았었는데 ㅎㅎ... 그런 분들 중 한 분께서 작성하신 기사인 모양이다. 그런데 문득 든 생각이 과연 저거 결과가 맞으려나;; 덥다는 것을 강조하기 위해 극적인 결과로는 아주 안성맞춤인 시뻘건 도시와 파란 하늘의 컬러 컨투어가 나오긴 했는데, 이렇게 먼 거리에서 촬영한게 유의미한가에 대한 의문이 들었다. 그래서 ..

DIY 열전소자 냉장고 (공냉식) 제작 및 사용

서론 열전소자 연구를 시작하고, 실제로 이게 어떻게 생겨먹은 놈인지 찾다보면 간간히 눈에 띄던 열전소자 냉장고 제작후기들. 휴대성이 좋고, 컴프레셔에 비해 간단하게 구입 및 제작이 가능하여 자동차 내부 음료수, 화장품, 캠핌용 냉장고로 쓰이고 있더라~ 요즘 캠핑에 관심이 많기도 하고, 한번 직접 만들어 보고 싶은 마음만 계속 갖고 있다가 어느날 갑자기?! 부품 주문과 함께 만들어 버렸다. 준비물 시작을 위한 구매는 일단 1. 공냉식 열전소자 냉각기 - 히트핀 2개 (큰거, 작은거), 열전소자, 팬 2개 (큰거, 작은거) 를 따로 사서 열전소자 히팅면에 큰거를 부착하고 작은거를 냉각면에 부착해서 조립해도 되지만, 조립된 걸 그냥 샀음. 2. 직류전원 - 12V, 6A/ 열전소자 스펙에 맞춰서 사야함) 3...

차원해석(Dimension analysis)을 이용한 무차원수 모델링 - 열, 유체역학

금일 포스팅에서는 필자가 차원해석 스터디를 하면서 요약 정리한 부분을 남겨두려고 한다. 유체역학 교재에 나오는 내용이며, 열 및 유체역학 분야에서는 무차원수를 자주 만나볼 수 있기 떄문에 개념을 머리에 넣어두면 도움이 된다. 필자의 경우는 실험식을 이용한 회귀식 모델링 등을 할 때에 차원해석 개념을 가지고, 실험계획법을 적용하여 단위에 제한을 받지 않는 예측식 모델링에 활용하였다. 대부분의 유명한 무차원수 NTU, Nusselt, Prandtl 수 등이 전부 실험으로 만들어졌고, 무차원 개념으로 적용된 부분이니 동일하다. 요약은 포스팅으로 적다보니 다소 난해해보일 수 있는데, 윗첨자는 ^를 이용하여 기재하였으니 이미 찾아서 보러 오신 분들은 알아보실 수 있으리라 생각한다. ● 차원해석 · M(kg)L(m..

추운 겨울, 아파트 바닥 난방 제대로 활용하기!

국내의 공동주택은 99%가 바닥난방일 것이다. ​ 1. 기본적으로는 보일러(귀뚜라미, 나비엔 등등)를 이용하여 도시가스를 연료로 온수를 만들어 급탕(싱크대, 화장실 온수) 또는 바닥난방에 활용 하는 것 ​ 2. 지역난방에서 공급되는 온수를 이용하여 급탕과 바닥난방에 활용 하는 것 ​ 본 포스팅에서는 2번 지역난방의 난방 특성과 요금 과금 체계에 대해서 알아보고자 한다 우선 지역난방의 구성에 대해서 알아보면.. 아래 그림과 같다. ​ 지역난방은 해당 지역의 발전소 등에서 남은 폐열을 이용하여 (지역마다 다름) 100도 이상의 물을 만들어 낸다. ​ 증기 상태 (스팀)일 수도 있고, 고압의 액체 상태 물일 수도 있다. 아무튼 이걸 해당 지역 각 아파트 단지들로 공급한다. ​ 단지 기계실에서는 일괄적으로 공급..

환기와 외기전담시스템 (Dedicated outdoor air system, DOAS)의 이해

"서론" 국내에서는 환기시스템에 대한 일반인들의 이해가 매우 부족하다. 이는 주택에 환기장치 설치가 의무화 된 것이 얼마되지 않았기 떄문인데, 보통 우리는 "환기하자!"라고 하면 문과 창문을 열어왔다. 즉 자연환기로 실내의 답답한 공기를 내보내고 외부의 맑은 공기를 들여왔다는 것이다. 그런데 문제는 여기서 생긴다. 추운 겨울에 집에 난방을 빵빵하게 틀어놓았을 때나 무더운 여름날 에어컨을 빵빵하게 틀어놓았을 때 우리의 자세는 어떠한가? 추우니까 창문 열지 말고, 실내의 시원하게 만든 공기가 밖으로 새버리니까 창문 열지 말라고 한다. 게다가 근 몇년간 미세먼지에 대한 공포가 확산되면서 공기청정기가 선풍적인 인기를 끌고 있고, 미세먼지가 높은 날에 창문을 열려는 시도는 절대하지 않는다. 환기는 신선한 외기 도..

대류열전달과 관련된 무차원수 (Nusselt, Prandtl, Reynolds Number) 정리

"Nusselt 수" 대류에는 자연대류와 강제대류가 있는데, 강제대류는 입으로 뜨거운 음식을 불어 식히거나 하는 행위를 할 때 뜨거운 음식에서 열이 공기중으로 전달되는 현상을 의미한다. 대류 열전달은 유체속도, 유체의 물성치인 점성계수, 열전도도, 밀도, 비열 등에 의해 크게 좌우된다. 또한 유체가 통과하는 관이나 통로의 형상과 표면의 거칠기 그리고 유체유동의 형태(난류, 층류)에도 관계가 있다. 한마디로 겁나게 복잡하다!! 대류열전달이 전도와 복사 중에 가장 복잡한 메커니즘이라고 하니 대류만 마스터하면 전도와 복사정도는 쉬울 것이라고 긍정적으로 생각해보자. ㅎㅎ.. 이 와중에 대류가 복잡하긴 한데 Newtons의 냉각법칙으로 간단하게 표현할 수 있게 되었다. h는 아래의 식으로 표현된다. 근데 이 식 ..

열전소자, 열전모듈(Thermoelectric module, TEM)의 이해

"열전모듈의 일반적 이해 및 장단점에 따른 용도" 열전소자 (Thermoelectric device). 내가 설비연구실에서 시작한 첫번째 연구주제이다. ​ 이름도 생소하고 이게 뭐지 했는데 찾아보면 연구적 이용 외에 "열전소자 냉각기"라고 해서 제품화가 된 것도 있고 DIY를 할 수 있게 나온 키트들도 있다. 고수님들이 많으셔서 이웃 블로거 분 중에도 DIY로 열전소자 냉각키트를 만들어서 꽤 많은 포스팅을 올리신 분도 있었다. 간략하게, 쉽게 먼저 설명하면 반도체로 이루어진 얇고 작은 칩 같이 생긴 판처럼 생겼다. (4 cm 정사각형에 두께는 3.5 mm정도? 제품마다 상이하긴 하지만 그 정도 사이즈이다.) 그림에 좀 가렸는데 판에 빨간선, 검정선이 붙어있다. 즉 DC 직류전원을 넣어주게 되어있다. 보통..

2-way & 3- way 밸브 컨트롤 (2방, 3방 밸브)

"2-way valve (2방 밸브)" 2-way 밸브는 가장 단순하게 생긴 밸브이다. 집에서 가스렌지 옆에 가스 유입구 여닫을 때 사용되는 밸브라고 생각하면 바로 연상된다 일반적으로 변유량 시스템에 설치되며 부하의 증감에 따라 펌프에서 토출/환수되는 유량을 변동하여 부하를 조정한다. 이는, 아래 식에서 Q를 조정하기 위하여 m을 조정하고 dT는 유지하는 방법이다. Q = m*C_p*dT - Q: 냉각 또는 가열 용량 [W] - m: 유량 [kg/s] - C_p: 비열 [J/kgC] - dT: 온도차 [C] 유량이 조정됨에 따라 펌프 토출 압력이 변동하게 되므로 시스템에 공급, 환수되는 부분의 차압이 변동하게 되므로 차압을 일정하게 유지할 수 있게 차압밸브 설치가 추가적으로 필요하다. 2-way 밸브를 ..

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