냉매(Refrigerant)

냉매

- 냉동 사이클을 순환하는 동작유체로써 저온의 열을 흡수하여 고온부로 운반 이동시키는 순환 및 동작물질

 

냉매의 구비조건

 

1. 물리적 조건

①저온에서도 대기압 이상의 압력에서 쉽게 증발할 것

대기압에서의 증발온도

R-12: -29.8℃ > NH3: -33.3℃ > R-22: -40.8℃ > R-13: -81.5℃

 

②임계온도가 높고 상온에서 쉽게 액화할 것

 

③응고온도가 낮을 것

NH3: -77.7℃ > R-12: -158.2℃ > R-22: -160℃ >R-12: -181℃

 

④증발잠열이 클 것(1RT당 냉매순환량이 적어짐)

NH3: 313.5 > R-22: 51.9 > R-12: 38.57 (kcal/kg)

 

⑤냉매액은 비열(kcal/kg·℃)이 작을 것

NH3: 1.156 > R-22: 0.335 > R-12: 0.243

 

⑥비열비가 작을 것(비열비가 적을수록 압축 후의 토출가스 온도상승이 적음)

NH3: 1.313(98℃) > R-22: 1.184(55℃) > R-12: 1.136(37.8℃)

 

⑦점도와 표면장력이 작고 전열이 양호할 것

전열이 양호한 순서: NH3 > H2O > Freon > Air

 

⑧가스의 비체적이 적을 것

 

⑨전기 절연내력이 크고 전기절연물을 침식시키지 않을 것

R-12: 2.4 > R-22: 1.3 > NH3: 0.83 (N2를 1로 기준)

 

⑩누설시 발견이 용이할 것

 

⑪패킹재료에 영향이 없을 것

㉠암모니아: 천연고무 및 석면 사용

㉡프레온: 특수고무, 합성고무 사용

 

⑫윤활유와 혼합되어도 냉동작용에 영향을 주지 않을 것

 

⑬가스 비중이 적을 것

 

2. 화학적 조건

①화학적 결합이 안정하여 분해되지 않을 것

 

②불활성이고 금속을 부식시키지 않을 것

 

③인화 및 폭발성이 없을 것

 

3. 생물학적 조건

①독성 및 자극성이 없을 것

 

②인체에 무해하고 누설 시 냉장품에 손상이 없을 것

 

③악취가 없을 것

 

4. 경제적 조건

①가격이 저렴할 것

 

②소요동력이 적게 들 것

 

③자동운전이 용이할 것

 

냉매의 종류

 

1. 1차 냉매(직접 냉매)

- 냉동장치를 직접 순환하면서 잠열 상태로 열을 운반하는 냉매

예) NH3, 프레온(R-12, R-22, R-500 등), SO2, CO2

 

2. 2차 냉매(간접 냉매, 브라인)

- 냉동장치 밖을 순환하면서 감열 상태로 열을 운반하는 냉매

예) 유기질 브라인, 무기질 브라인 등