에어컨이나 냉장고가 시원함을 유지하는 것은 냉매 기체를 압축기로 고압 액화시킨 후, 증발기에서 압력을 낮추어 급격히 기화할 때 주변 열을 흡수하는 원리가 무엇인가요?

Question

에어컨이나 냉장고가 시원함을 유지하는 것은 냉매 기체를 압축기로 고압 액화시킨 후, 증발기에서 압력을 낮추어 급격히 기화할 때 주변 열을 흡수하는 원리가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

에어컨과 냉장고가 시원함을 유지하는 것은 액체가 기체로 변할 때 주변의 열을 흡수하는 증발 잠열 원리를 이용하기 때문입니다. 기기 내부에는 냉매라는 특수한 물질이 밀폐된 관을 따라 흐르며 압축, 응축, 팽창, 증발이라는 네 가지 과정을 반복하며 순환합니다.

​가장 먼저 압축기가 기체 상태의 냉매를 강력하게 눌러 압축합니다. 기체가 좁은 공간에서 고압으로 압축되면 온도와 압력이 동시에 크게 치솟게 됩니다. 이렇게 고온 고압이 된 냉매 기체는 실외기나 냉장고 뒷면의 응축기를 지나며 외부 공기로 열을 방출하고, 열을 빼앗기면서 고압의 액체 상태로 변합니다. 에어컨 실외기에서 뜨거운 바람이 나오는 이유가 바로 이 때문입니다.

​그 후 고압의 액체 냉매는 좁은 팽창밸브를 통과하면서 압력이 급격히 낮아집니다. 압력이 떨어져 쉽게 증발할 수 있는 상태가 된 냉매는 실내기나 냉장고 안쪽에 있는 증발기로 들어갑니다. 차가워진 액체 냉매는 주변의 열을 흡수하면서 급격하게 기체로 기화합니다. 이 과정에서 냉매가 내부의 열을 모두 뺏어가기 때문에 주변 공기가 차가워지며 시원함이 유지되는 것입니다. 열을 흡수해 다시 기체가 된 냉매는 다시 압축기로 들어가 이 과정을 끊임없이 반복하며 실내의 열을 가전제품 밖으로 퍼내게 됩니다.