냉매가스가 충전되면 그게 액체로 어떻게 바뀌나요?

Question

에어컨의 원리를 찾아보다가 냉매가스가 충전되면 그 냉매가 가스가 액체로 되어 액체가 기체로 변할 때 열을 흡수하는 원리에 의해서 시원한 바람이 나온다고 들었습니다. 그리고 그 기체가 된 냉매는 다시 콤프레셔에 의해 높은 압력을 가해서 액체로 변해서 계속 사용된다고 들었구요.

1. 그렇다면 처음에 냉매가스가 주입이 되었을 때 냉매가스가 액체로 변하게 하는 것도 콤프레셔가 하는 건가요?

2. 그리고 그 액체에서 기체로 변하게 해주는 것은 또 어떤 장치인가요? 그냥 열을 가하는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

냉매가스가 충전된 후 액체로 어떻게 바뀌는지에 대해 설명드리겠습니다.

일반적으로 냉장고나 에어컨과 같은 냉각 장치에서 사용되는 냉매는 저압 상태에서 액체와 기체의 상태 전이를 일으킬 수 있는 특정 온도와 압력 범위를 가지고 있습니다.

냉매는 압축기에 의해 압축되어 고압 상태로 변환됩니다. 고압 상태에서 냉매는 냉각 장치의 콘덴서라는 부분으로 이동하면서 열을 방출하고, 이 과정에서 냉매의 온도가 낮아집니다. 이로 인해 냉매는 액체로 상태 전이되며, 콘덴서에서 열을 방출하면서 고온 고압 가스에서 저온 액체로 변합니다.

액체로 변한 냉매는 콘덴서에서 액체 상태로 유지됩니다. 그리고 냉매 액체는 냉장고나 에어컨의 냉각 장치를 통해 순환하면서 저온 상태를 유지하고, 이를 통해 냉장고나 에어컨 내부의 공기나 물 등을 냉각하는 역할을 수행합니다.

냉매는 액체 상태로 사용된 후, 증발기라는 부분을 통과하면서 다시 기체 상태로 전환됩니다. 이후, 압축기에서 다시 압축되고, 냉각 작업을 위한 주기가 반복됩니다.

Answer 2

1. 네, 맞습니다. 에어컨 작동 시 처음에 냉매가스가 주입되면 냉매가스는 압축기(콤프레서)라는 장치를 통해 압축됩니다. 콤프레서는 냉매를 압축하여 높은 압력과 온도로 만듭니다. 이 때 냉매의 온도가 높아지면서 기체 상태에서 액체 상태로 변하게 됩니다. 이로 인해 냉매는 액체 상태로 증발기로 흘러가게 됩니다.

2. 액체 상태로 변한 냉매는 증발기라는 열 교환 장치를 통과하면서 열을 흡수합니다. 증발기 내부에서는 냉매와 주위의 공기가 접촉하면서 열 교환을 하게 됩니다. 주위 공기로부터 열을 흡수하면서 냉매는 액체에서 기체로 다시 변하게 됩니다. 이 과정에서 주위의 공기가 냉각되면서 시원한 바람이 나오게 되는 것입니다. 이렇게 냉매가 액체에서 기체로 변하는 과정에서 열을 흡수하여 주위를 냉각시키는 원리가 에어컨의 냉방 작동 원리입니다.

이후 냉매 기체는 압축기로 돌아가 다시 높은 압력으로 압축되며, 이렇게 순환하면서 계속해서 냉방 작업이 이루어집니다. 냉매가 압축기와 증발기 사이를 순환하면서 계속해서 열과 온도를 이동시키는 과정을 반복하게 되어 우리가 에어컨을 사용할 때 시원한 바람을 느낄 수 있습니다.