에어컨의 작동 원리에 대해 알려주세요.
에어컨디셔너 즉 에어컨은 말 그대로 공기의 상태 즉 온도와 습도등을 조절하는 기계라는 뜻인데요 이것을 최초로 발명한 사람과 작동원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 조사를 해본 결과 에어컨은 주로 다음과 같은 원리에 따라 작동합니다:
1. 냉매 순환: 에어컨은 냉매라 불리는 특수한 압축성 기체를 사용합니다. 냉매는 압축기에 의해 압축되고, 변압기에 의해 냉각되며, 팽창기로 통과하고, 증발기에서 열을 흡수하는 순환 과정을 거칩니다.
2. 압축 및 압축 해제: 압축기는 냉매를 압축하여 그 온도와 압력을 높입니다. 이로 인해 냉매의 열이 압축기 주변으로 방출됩니다. 그런 다음, 변압기는 냉매를 냉각하여 온도를 낮춥니다.
3. 열 교환: 압축기를 통과한 냉매는 팽창기로 이동하면서 압력이 낮아지고, 이로 인해 냉매의 온도도 낮아집니다. 팽창기를 통과한 냉매는 증발기로 이동하면서 주변의 열을 흡수합니다. 이 과정으로 인해 증발기의 주변 온도가 낮아지고, 에어컨이 냉방을 제공하는데 사용되는 공기를 식히는 역할을 합니다.
4. 실내 및 외부 열 교환: 에어컨은 증발기와 함께 실내에 설치된 냉매 유닛을 가지고 있습니다. 이 냉매 유닛은 공기를 통과시켜 그 열을 흡수하여 냉각한 공기를 실내로 방출합니다. 동시에, 냉매는 압축기로 되돌아가 위에서 언급한 순환 과정을 반복합니다.
이러한 과정을 통해 에어컨은 실내 공기를 식히고 냉각하여 쾌적한 온도를 제공합니다. 참고 하셔서 더움 되셨길 바랍니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
압축기는 냉매라고 불리는 물질을 압축하여 높은 압력과 온도로 변환합니다.냉매는 압축기를 통해 압축된 후, 높은 압력과 온도를 가진 상태로 순환합니다. 냉매는 압력 차를 이용하여 열을 흡수하고 방출하는 역할을 수행합니다.증발기는 냉매를 흡수하는 역할을 합니다. 냉매가 증발기로 흘러들어가면서 주변의 공기와 접촉하게 됩니다. 이 때, 냉매는 공기로부터 열을 흡수하여 증발하면서 냉각된 공기를 생성합니다.팬은 증발기를 통해 흡수한 열을 실외로 방출하는 역할을 합니다. 팬은 냉매가 열을 방출하고 실외로 배출되는 과정에서 열 교환을 돕습니다.에어컨은 내부의 온도를 감지하여 원하는 온도로 유지하기 위해 제어 장치를 사용합니다. 제어 장치는 압축기와 팬의 작동을 제어하여 온도를 조절합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
1902년 코넬대학교 전기공학 석사 출신의 엔지니어 윌리스 캐리어에 의해 개발되었습니다.
에어컨의 작동원리는 공기가 통과할 때 이 공기의 열을 냉각수를 이용해 빼냅니다. 공기를 냉각 시키는 것이죠. 공기에서 빼낸 열을 실외기를 통해 분출하고 차가운공기는 실내로 보내는 원리입니다. 그리고 냉매는 다시 냉각되어 공기를 차갑게 만들어주죠.
에어컨 뒤에 연결된 물관을 통해 물이 뚝뚝뚝 흘러나오는 것을 보실 수 있는데, 공기가 식으면서 공기 중에 있던 수증기가 물이된것입니다. 이 물을 배출함으로써 실내의 습도를 낮추는 제습작용도 동시에 이뤄지고 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
그렇다면 에어컨의 동작 과정은 어떻게 되나요?
위에서 살펴본 냉동사이클 과정을 기억하면서 에어컨은 동작 과정을 살펴보도록 하겠습니다.
1) 공기 순환 : 에어컨의 블로워 팬은 따뜻한 실내 공기를 리턴 에어 덕트를 통해 흡입하여 증발기 코일 위로 전달합니다. 증발기는 공기로부터 열을 흡수하여 공기를 식힙니다.
2) 열 흡수 : 실내 공기가 차가운 증발기 코일을 통과하면 코일 내부의 냉매가 공기로부터 열을 흡수합니다. 이 열 전달로 인해 냉매가 증발하여 저압 가스로 변합니다.
3) 수분 제거 : 냉각 외에도 증발기 코일은 공기의 제습에도 도움이 됩니다. 따뜻한 공기가 차가운 증발기 코일에 닿으면 공기 중의 수분이 코일에 응결되어 배출 팬에 모여 습도를 효과적으로 낮춥니다.
4) 열 제거 : 이제 냉매는 기체 상태가 되어 컴프레서로 다시 흐릅니다. 컴프레서는 가스를 가압하여 온도를 높입니다. 그런 다음 고온의 고압 가스가 응축기로 들어가서 외부 환경으로 열을 방출합니다. 콘덴서 팬은 열을 신속하게 방출하는 데 도움이 됩니다.
5) 재순환 : 그런 다음 냉각된 공기는 에어컨의 블로워 팬에 의해 급기 덕트를 통해 실내 공간으로 다시 밀려 들어갑니다. 이 프로세스는 원하는 온도에 도달할 때까지 계속되며, 이때 서모스탯이 에어컨을 껐다 켜라고 신호를 보냅니다.
6) 반복 주기 : 냉동 사이클은 원하는 실내 온도를 유지하기 위해 반복되는 연속적인 프로세스입니다. 컴프레서는 서모스탯의 온도 설정에 따라 계속 켜지거나 꺼집니다. 냉매를 압축하여 콘덴서 및 팽창 밸브를 통해 순환시키고 증발기에서 증발시켜 실내 공기로부터 열을 흡수합니다.
