| 논문명 |
이동형 에어컨 실외기 공기순환로 개선을 통한 성능 향상에 대한 실험적 연구 / An Experimental Study on Improving the Cooling Performance of a Mobile Air Conditioner's Outdoor Unit by Enhancing Airflow Pathways |
| 저자명 |
장승민(Seungmin Jang) ; 박병용(Beungyong Park) ; 조진균(Jinkyun Cho) |
| 수록사항 |
설비공학논문집, Vol.35 No.06 (2023-06) |
| 주제어 |
냉방성능; 이중덕트시스템; 에너지절감; 이동형에어컨; 전력량; 단일덕트시스템 ; Cooling performance; Dual duct system; Energy-saving; Mobile air conditioners; Power consumption; Single duct system |
| 요약1 |
본 논문은 이동형 에어컨의 공기순환로를 개선하는 이중덕트 방식을 제안하였고, 전력소비량과 냉방 목표온도 도달시간 및 실내 온열환경의 온?습도를 비교분석하였다. 배기덕트만 존재하는 기존의 이동형 에어컨 을 대상으로 실외 공기를 흡입하는 흡기덕트를 실외기 인입구에 장착한 이중덕트 시스템을 구현하여 비교하였다. 실내와 실외 환경 구현을 수행할 수 있는 실험챔버를 활용하고 표준방법에 준하여 흡기후드 장착 전(Case #1)과 흡입후드를 장착 후(Case #2) 실험을 진행하였다. 연구의 결과를 요약한다면 다음과 같다.
?Case #1과 Case #2의 냉방 목표온도를 24℃로 설정하여 가동한 결과, 목표온도 도달시간은 Case #2가 약 10분 단축되었고 (Case #1: 40분, Case #2: 30분) 온도 강하율은 약 33%정도 증가하였다.
?전력소비량은 초기 기동 순시 값이 Case #2가 증가하는 것으로 분석되었는데 이는 실외공기의 유입으로 인한 압축기의 동력 상승으로 인한 일시적인 전력증가로 분석하였다.
?Case #1의 목표온도 도달시간인 40분 간 총 소비전력량은 약 3,803 W이고 Case #2의 30분간 총 소비전력량은 약 3,129 W로 분석되었다.
?Case #2의 경우, 초기 냉방운전시간 약 10분 및 전력소비량 18%가 감소되었다.
기존의 이동형 에어컨에 이중덕트를 설치하면 실내의 음압 형성을 방지하고 외부로부터 유입되는 고온의 외기의 침입이 줄어들게 된다. 이는 에어컨의 냉방 효율을 향상시키고 장기적인 측면에서의 전력 소비량을 감소시킨다. 향후, 개선된 이동식 에어컨의 냉매온도, 유량, 응축기 출구의 송풍량 등 증발기, 응축기에서의 냉매 사이클에 대한 추가적인 실험이 요구된다. 해당 상용 이동형 에어컨 제품은 이동성, 설치 용이성 등 다양한 요구사항을 만족하기 위해 개발된 형태이기 때문에 냉각효율을 증가시키기 위한 본 연구에서 제안한 조치들이 본래의 기능을 반감시킬 수 있기 때문에 최선의 방법이 아님을 명확하게 밝힌다. |
| 요약2 |
Mobile air conditioners have become increasingly popular due to the rising number of single-person households and smaller living spaces. These units are easier to install and dismantle than conventional air conditioners, making them a more convenient option, but their high energy consumption is a well-known issue. One major factor contributing to this issue is the use of a single duct system, which creates negative pressure in the cooled space, causing warm air to be drawn in from the outside. This results in lower cooling efficiency and increased energy consumption as the air conditioner works harder to maintain the desired temperature. This study investigated the potential energy savings of using an improved dual duct system in a mobile air conditioner. We compared the cooling performance of a conventional single duct unit (Case #1) with that of a dual duct unit (Case #2) under controlled laboratory conditions. We measured the power consumption and cooling performance of each unit under identical conditions. The results showed that Case #2 achieved an 18% reduction in power consumption compared to Case #1 while maintaining similar cooling performance. The findings suggest that the use of an improved dual duct system could significantly reduce the energy consumption of portable air conditioners without sacrificing cooling performance. |
