에어컨을 통해서 나오는 따뜻한 바람과 시원한 바람의 합은?
안녕하세요 에어컨을 틀면 실외기를 통해서 따뜻한 바람이 나오고 에어컨을 통해서 시원한 바람이 나오는데
이 두 바람의 온도의 합은 0에 수렴하나요? 궁금해서 남겨봅니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
사실 뜨거운 바람이 더 높을 수 도 있을 것 같습니다. 이는 온도 조건에 따라 조금은 다르고 저항에 의해 손실되어 열로 나오는 양에 따라 달라질 것 같습니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
에어컨에서 나오는 시원한 바람과 실외기에서 나오는 따뜻한 바람의 온도를 단순히 합쳐서 0에 수렴한다고 보기는 어렵습니다.
에어컨은 실내의 열에너지를 흡수하여 실외로 내보내는 역할을 합니다. 이때 실내에서 흡수한 열과 에어컨이 작동하면서 발생하는 열(컴프레셔 작동 등) 까지 모두 합쳐서 실외로 배출하게 됩니다.
따라서 실내에서 시원해지는 만큼의 열 보다 더 많은 열이 실외로 배출되기 때문에 두바람의 온도 합이 0이 되는것은 아닙니다. 열역학적으로 볼때, 에어컨 시스템 전체는 열을 이동시키고 작동에에너지를 사용하므로 온도 변화의 총합은 0이 되지 않습니다.
에어컨은 냉매를 이용해 열을 이동시키는 장치로 실내의 열을 흡수해 실외기로 내보내고 그 과정에서 실내를 시원하게 만들어 줍니다. 이때 실외기에서 나오는 따뜻한 바람의 열량은 실내기에서 흡수한 열량보다 약간 더 큽니다. 이는 압축기 등 에어컨 작동에 필요한 전기의 에너지가 열로 변환되어 추가되기 때문인데요. 따라서 두 바람의 온도의 합이 0에 수렴하지 않겠습니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
말씀하시는 요지는
실내에서 시원한 바람이 나오는 만큼의 열이
실외기에서 뜨거운 바람이 나오는 만큼의 열과 같은 양이 아니냐?
라는 말로 해석하는게 맞을 듯 합니다.
말씀하시는 온도를
열량이라고 이해하고 설명드리겠습니다.
( 온도의 합이 0이 되는게 아니고, 열량의 합이 0이된다고 하는게 적절하겠습니다.
왜냐하면 공기가 가지는 열량 = 공기흐름양 x 공기온도차 라고 간단하게 나타낼 수 있겠습니다
실제 열량 구하는 계산식은 Q = mCp (t- t`) 라는 방식으로 계산되는데
쉽게 '공기가 가지는 열량 = 공기흐름양 x 공기온도차' 라고 풀어서 적었습니다 )
에어콘의 원리를
간단하게 풀면
실내에 있는 열을
열을 이동하는 유체를 이용해서
실외로 뽑아내서 버리는 장치가 에어콘 입니다.
그럼 실내기에서 일단 바람을 빨아들여서
그걸 냉각핀을 통해 지나면서 열을 냉각핀으로 뺏기고(냉각핀 내에 냉매가 열을 얻고)
그럼으로서 냉각된 공기를 실내로 불어주는 것이며
뺏아온 열을 냉매배관 내의 냉매가 열을 머금은 상태로
실외기 의 배관으로 가서
실외기 팬을 돌려서 배관 내 냉매의 열을 식혀주는 것이지요.
실내기 - 실외기 를 왔다갔다 계속해서 싸이클이 돌아가는 방식입니다.
전문적으로 풀어서 설명드리자면
실내기( 증발 코일) 에서 코일에서 실내 공기의 열을 흡수하면
내부 냉매가 증발하면서
저온 저압의 증기가 되고
그것을 실외기로 이송하여
압축기에서 압축을 하여 고온 고압의 증기로 만듭니다
왜냐하면 한번 증발된 증기를 다시
상온에서 재이용 하려면
상온보다 더 높은 온도로 만들어야 공기로 냉각이 되기에 그렇구요
그렇게 만들어진 고온고압 냉매 증기를
실외기 냉각핀을 통해서 흐름과 동시에 실외기 팬이 돌면서 공기로 냉각시킵니다.
그럼 거기서 고온고압의 증기가 증발잠열을 빼앗기면서
응축되고
고온고압의 냉매 액체가 됩니다.
이것은 다시 실내기에서 증발하려면
압력도 낮아야하고
열을 받아들이려면 온도도 낮아야하는데
이것을 실내기 핀으로 들어가기 전
팽창밸브를 지나게 됩니다.
그러면
거기서 단열 팽창 과정을 거치면서
저온 저압의 냉매 액체가 되지요.
(단열팽창 과정이므로 실제 냉매가 가지는 열량은 동일합니다)
그 저온저압의 냉매액을 실내기 증발코일로 흐르게 하면
거기서 다시
실내공기를 흡입하면서
코일에서 저온저압의 냉매액이 증발잠열을 얻으면서(= 실내 열을 빼앗으면서 )
증발을 하게되어
저온 저압의 냉매 증기가 되고
이게 실외기 압축기로 가서
같은 싸이클의 반복을 시행합니다.
이 과정에서
실내기에서 증발잠열을 통해서 뽑아낸 열량이
실외기 냉각코일에서 실외기 휀을 통해서 냉각시켜주는 열량과 같다고 보면 되는 것입니다.
만약 실외기 휀이 좋지 못하거나
압추기 상태가 안좋거나 해서
실내에서 뽑아낸 열을 실외기 에서 잘 버리지 못한다면
실내 뽑은 열 = 실외기 버리는 열 이 안되겠지요?
그럼 어떻게 되나요
제대로 못버리니 계속 반복되어 실내는 더워지는 결과를 초래하겠습니다.
어설픈 설명이 도움이 되길 빕니다.
제 전공 쪽이라 아는 만큼 쉽게 설명드려봅니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
합이 0에 수렴하지 않고 오히려 0보다 크며 에어컨 작동에 투입된 추가 에너지 때문이라고 보시면 됩니다.
안녕하세요. 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.
에어컨의 작동 원리를 생각할 때 에어컨과 실외기에서 나오는 바람의 온도의 합은 0에 수렴한다고 볼 수는 없습니다.
에어컨이 전기 에너지를 소비해 열을 이동시키기 때문에 실외기로 방출되는 열은 에어컨에서 흡수된 열보다 더 많습니다. 따라서 에어컨과 실외 공기의 온도를 단순 합이 0에 수렴하지 않습니다.