• 설비공학논문집
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• 제26권11호
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• pp.497-503
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• 2014

The performances of refrigeration truck systems using R404A and R134a were investigated by experimental testing, and compared. The optimal COPs of the R404A and R134a systems were 2.96 and 3.42, when the refrigerant charge amount was 1.3 kg and 1.4 kg, respectively. When the indoor side air temperature increased from $5^{\circ}C$ to $9^{\circ}C$, the total exergy destruction rate of the R404A system was on average 39.1% higher than that of the R134a system. In addition, the exergy efficiency of the R404A system was 12.9% higher than that of R134a system, for various indoor air temperatures. When the outdoor side air temperature increased from $25^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$, the total exergy destruction rate of the R404A and R134a systems decreased by 18.9% and 19.5%, respectively. In addition, the exergy efficiency of the R404A and R134a systems increased by 25.2% and 30.7%, respectively. As the compressor rotating speed increased, the COP of the R404A and R134a systems decreased by 23.6% and 18.4%. The total exergy destruction rate and exergy efficiency of the R404A system were 27.2% and 15.7% higher than those of R134a system, respectively. Compared to the R404A system, the R134a system showed a higher COP and a lower exergy destruction rate; thus it can be concluded that the R134a system has the better performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.21-27
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• 2019

그간 소형 제빙기에는 R-404A가 사용되어 왔으나 지구 온난화와 관련하여 대체 냉매 적용이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 제빙기에 적용되어 온 R-404A를 대체할 R-448A와 R-449A에 대하여 drop-in test를 수행하였다. 시험은 외기 온도와 증발판에 공급되는 물 온도를 변화시키며 수행되었다. 실험 결과 R-404A의 일 평균 제빙량은 R-448A보다는 5.3%, R-449A보다는 4.2% 크게 나타났다. 이는 R-404A의 기체 밀도가 커서 냉매 순환량이 증가하기 때문으로 판단된다. 한편 R-448A와 R-449A의 제빙량을 비교하면 외기온도나 믈 온도가 낮아 제빙량이 많으면 R-448A가, 외기 온도나 물 온도가 높으면 R-449A가 우수한 성능을 보인다. 일 평균 소비 전력량은 R-448A나 R-449A보다 R-404A에서 대략 10% 크게 나타났다. 한편 성적계수의 경우 R-448A와 R-449A는 거의 동일하고 R-404A의 값보다는 3.0% 크게 나타났다. 현재 R-448A, R-449A의 증발, 응축 열전달에 대한 데이터가 부족한 실정으로 향후 이 부분에 대한 기초 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1001-1008
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• 2011

본 논문은 내부 열교환기를 가지는 R744와 R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 운전변수에 대한 최적의 설계를 위해서 냉동장치의 성능과 엑서지를 이론적으로 분석하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 과열도와 과냉각도, 내부 열교환기와 압축기 효율, 증발 및 응축온도 등이다. 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 캐스케이드 증발온도가 증가할수록 R404A용 고온사이클의 COP는 증가하는 반면에, R744용 저온사이클의 COP는 감소한다. 따라서 이러한 이유로 전체 캐스케이드 냉동사이클의 COP는 거의 일정하다. 또한 캐스케이드 증발온도가 증가할수록 R404A용 응축기와 압축기의 엑서지 손실이 가장 큰 것을 알 수 있다. 따라서 R744와 R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 COP 향상을 위해서는 R404용 응축기와 압축이의 엑서지 손실을 줄여야만 한다.

• 설비공학논문집
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• 제25권10호
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• pp.548-554
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• 2013

A thermodynamic analysis of the R404A refrigeration system with an internal heat exchanger using R744 as a secondary refrigerant is presented in this paper to optimize the design for operating parameters of the system. The main results are summarized as follows: The COP increases with increasing subcooling and superheating degree of R404A, internal heat exchanger and compression efficiency of the R404A cycle and evaporating temperature of the R744 cycle and decreasing temperature difference of the cascade heat exchanger and condensing temperature of the R404A cycle. The mass flow ratio decreases with increasing evaporating temperature of the R744 cycle and internal heat exchanger efficiency of the R404A cycle and decreasing subcooling and superheating degree of the R744 cycle, temperature difference of the cascade heat exchanger and condensing temperature of the R404A cycle.

• 동력기계공학회지
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• 제16권2호
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• pp.24-29
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• 2012

In this paper, an analysis on performance and exergy of R404A refrigeration system using R744 secondary refrigerant was performed numerically to optimize the design for the operating parameters. The operating parameters considered in this study include subcooling and superheating degree, internal heat exchanger and compression efficiency, evaporation and condensation temperature in the R404A refrigeration cycle and temperature difference of cascade heat exchanger. The main results are summarized as follows : The COP(coefficient of performance) of R404A refrigeration system increases with increasing evaporation temperature. The evaporation capacity of R744 as secondary refrigerant increases with the increase in evaporation pressure of R744 secondary refrigeration. And the enthalpy in the evaporator outlet of R744 increases with the increasing evaporation pressure of R744 secondary refrigeration. Therefore, it is important to analysis for the relationship between COP of R404A refrigeration system and refrigeration capacity of R744. As cascade evaporation temperature increase, the exergy loss of condenser and compressor using R404A is the largest among all components. Therefore, the exergy loss in the condenser and compressor using R404A must be decreased to enhance the COP of R404A refrigeration system with R744 secondary refrigerant.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.189-195
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• 2011

본 논문은 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 COP 예측 상관식을 제안하고 그 결과를 타 상관식과 비교하였다. 작동변수로는 R404A용 고온사이클과 R744용 저온사이클의 과냉각도와 과열도, 압축기효율, 응축과 증발온도이다. 이에 대한 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 다중회귀 분석을 통해 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템의 성능 예측식을 제안하였고, 그 결과를 타 연구자들의 상관식과 비교하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 성능 예측식은 타 연구자들의 상관식과 일치하지 않았다. 따라서 향후 R744-R404A용 캐스케이드 냉동시스템에 대한 추가 실험 데이터와 본 연구에서 제안한 COP 예측 상관식을 비교하여 그 신뢰성을 확보할 필요가 있다.

• 설비공학논문집
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• 제28권5호
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• pp.202-207
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• 2016

Experimental studies for an indirect R404A-$CO_2$ refrigeration system and a direct R404A refrigeration system were conducted. The configurations of the indirect R404A-$CO_2$ refrigeration system are a R404A refrigeration system as a top cycle and a circulating $CO_2$ system as a bottom cycle. The direct R404A system was modified from indirect R404A-$CO_2$ refrigeration system by removing circuit for $CO_2$ circulation. Various tests for both systems were conducted by changing load side brine temperature from 0 to 5 and $10^{\circ}C$ with cooling brine temperatures for R404A system at 15, 20, or $25^{\circ}C$. The indirect R404A-$CO_2$ refrigeration system showed the highest COP when load side brine temperature was at $10^{\circ}C$ in the evaporator and at cooling brine temperature of $15^{\circ}C$. The COP of 3.04 under that condition was the highest. This indirect R404A-$CO_2$ refrigeration system showed 9.02% higher COP than the direct R404A system that had increased pipeline length of 15 m, which simulated actual installation in a supermarket.

• 설비공학논문집
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• 제14권4호
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• pp.285-292
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• 2002

The vapor pressure and miscibility measurement apparatus was developed and used to obtain data for refrigerant/oil mixture. The vapor pressure and miscibility data for R-404A/32 ISO VG polyol ester (POE) oil mixture and R-404A/46 ISO VG polyol ester oil mixture are obtained over the temperature range from -20 to $60^{\circ}$ with at $10^{\circ}$ intervals and the oil concentration range from 0 to 70 wt%. Using the experimental data, an empirical model was developed to predict the temperature vapor pressure-concentration relations for R-404A/46 ISO VG polyol ester oil mixtures at equilibrium. In the R-404A/32 ISO VG polyol ester oil mixture, the average root-mean-square deviation between measured data and calculated results from the empirical model is 1.24% and in the R-404A/46 ISO VG polyol ester oil mixture, that is 1.37%. Miscibility for R-404A/32 ISO VG polyol ester oil mixture was observed all over the experimental conditions. Immiscibility for R-404A/So1est 46 oil mixture was observed at the low oil concentrations (20~30 wt%) over the high experimental temperature range (50~$60^{\circ}$).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.719-725
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• 2017

최근 들어 국민 식생활 문화가 개선되고 생활수준이 향상됨에 따라 소프트 아이스크림, 슬러시와 같은 일회용 냉동 유제품의 소비가 급증하고 있다. 이들 냉동 유제품은 소형 냉동 시스템에서 만들어진다. 소프트 아이스크림 제조기의 냉매로 그간 R-502가 주로 사용되어 왔으나 오존층 파괴와 관련하여 R-404A로 대체되고 있다. 하지만 R-404A도 지구온난화지수(GWP)가 높아 지구온난화지수가 낮은 냉매로의 전환이 필요하다. 본 연구에서는 R-404A의 대체 물질로 R-290/R-32를 고려하였다. 냉각기 체적 2.8 리터인 소프트 아이스크림 제조기에 R-290/R-32를 적용하여 최적화를 수행하였다. 최적화는 적정 냉매량 및 팽창밸브의 개도를 찾는데 주안점을 맞춰 수행되었는데 최적 조건 (충전량 1000 g, 밸브 개도 "0" (제조사 세팅치))에서 아이스크림 제조 시간은 6분 24초, COP는 0.83으로 나타났다. R-404A에서 아이스크림 제조시간은 6분 22초와 R-290/R-32와 유사하고 COP는 0.90으로 R-404A에서 다소 높게 나타났다. 이는 본 실험에 사용된 압축기가 R-404A용이기 때문으로 향후 R-290/R-32용 압축기가 개발되면 소비동력은 개선되리라 예상된다. 본 연구 결과는 냉동식품 제조기를 비롯한 여타 냉동 사이클의 최적화에도 활용될 수 있을 것이다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.119-125
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• 2011

The analysis of performance characteristics in a refrigerator truck using R404A and R744 was carried out by using theoretical method, and each performance was compared with a variation of operating conditions. The components and cycle simulation model were developed by using EES program. To investigate the performance characteristics with operating conditions, the performance of both systems was simulated according to indoor temperature, outdoor temperature, outdoor air velocity and compressor speed. As a result, the R744 system had a better COP than R404A system for given operating condition. The cooling capacity was not increased over the outdoor air velocity of 3 m/s. Besides, the performance of R404A system was more sensitive to operating conditions compared to that of R744 system.