에어컨은 어떤 원리로 작동하는 기계인가요?

Question

에어컨은 어떤 원리로 작동하는 기계인가요?

한번에 아무런 장치도 없는것 같은데 공기가 차가워 지는데요...

이것은 무슨 원리인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

에어컨은 기본적으로 냉매의 상태 변화를 이용하여 공기를 냉각하는 기계입니다. 에어컨은 냉매라는 물질을 사용하여 공기를 냉각합니다.

1. 압축기에서 냉매를 압축합니다. 이때 냉매의 압축에 따라 온도가 상승합니다.

2. 냉매가 압축된 후, 콘덴서에서 냉각되면서 냉매의 온도가 내려갑니다. 이때, 냉매가 방출되면서 공기가 콘덴서를 통해 흐릅니다. 이를 통해 냉매가 공기에 열을 방출하고 냉각됩니다.

3. 냉각된 냉매는 급속하게 팽창되면서 증류기로 이동합니다. 이 때 냉매가 팽창되면서 온도가 급격히 낮아지고, 주위 공기로부터 열을 흡수하게 됩니다.

4. 증류기에서 냉각된 공기는 냉방기 내부를 통해 나옵니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

에어컨은 냉매의 증발과 응축을 이용하여 공기를 냉각하는 기계입니다. 냉매는 기체 상태와 액체 상태를 자유롭게 오갈 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 에어컨은 냉매를 기체 상태로 변환시키면서 공기에서 열을 빼앗아 냉각시키고, 냉매를 액체 상태로 변환시키면서 열을 방출하여 실내를 시원하게 유지합니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

에어컨 내부의 기체상태의 냉매가 압축기를 통과하며 액체상태가 됩니다.

압축과정에서 액체냉매에 포함된 열을 실외기에서 대기 중의 공기를 팬으로 끌어들여 식혀준 후 실내기나 실외기의 좁아지는 팽창변을 강제로 통과하다 팽창변 출구에서 갑자기 넓어지는 관로를 만나면서 증발하기 용이한 상태로 변화하게 됩니다.

실내 증발기를 통해 증발하여 기체 상태로 변화하고, 이때 증발과정에서 필요한 열을 실내의 더운 공기로부터 공급받기 때문에 주변의 열을 끌여들여 결국 주위온도가 내려가게 됩니다.

이렇게 차가워진 공기를 증발기 뒷쪽에서 팬이 회전시켜 실내로 찬바람을 내보내게 됩니다.

이후 실내기에서 증발하여 기체상태가 된 냉매는 다시 압축기로 끌여들여져서 같은 동작을 반복하며 시원하게 만드는 것이죠.