가정용 냉장고의 마이그레이션 손실 영향 인자에 대한 해석적 연구

Abstract

냉장고는 20세기 초 일반 가정에 보급되기 시작한 이래 현재에 이르기까지 기술의 발전과 소비자의 요구에 따라 끊임없이 발전해 왔다. 특히 냉장고의 소비전력 저감에 대한 요구는 점점 커지고 있다. 냉장고를 구성하는 요소들의 효율 개선과 함께 냉동 사이클 효율 개선을 위한 연구들이 이어졌으며 냉장고의 절대적인 전력 소모량이 작아질수록 단속 운전에 따른 사이클 손실의 비중은 커지게 된다. 본 연구에서는 압축기의 단속 운전을 통해 온도를 제어하는 냉장고의 특성에 의해 발생하는 마이그레이션 손실의 특성과 이에 영향을 미치는 인자들에 대해 해석적 접근을 통해 확인해 보았다. 냉장고의 단속 운전의 해석을 위해서는 냉동 사이클의 과도 상태 해석이 필요하며 이를 위해 해석 프로그램을 구현하여 해석을 수행하였다. 냉장고의 냉동 사이클을 구성하는 각 요소들을 연속 방정식 및 에너지 방정식을 기반으로 한 지배방정식을 수립하여 모델링 하였으며, 각 요소들을 상호관계에 따라 조합하여 냉장고의 과도 상태를 해석할 수 있는 프로그램을 LABVIEW를 기반으로 구현하였다. 냉장고의 운전 조건 및 사이클 사양에 따른 해석을 통해 마이그레이션 손실 특성을 분석하고 각 변수들의 영향도를 파악하였다.