R290 냉매를 적용한 자동차용 증발기 설계

Design of an automotive evaporator with R290 refrigerant

본 연구에서는 자동차의 통합열관리 시스템에 R290 냉매를 적용하기 위하여 증발기를 설계하였다. 기존의 R1234yf 냉매를 적용한 시스템과 동일한 냉방용량을 나타내기 위한 증발기의 크기를 시뮬레이션을 통하여 구하였다. 증발기 사이즈 해석을 위하여 냉방운전 조건으로 증발온도 5℃와 응축온도 50℃에서 냉동사이클 해석을 통하여 증발기 입구에서의 건도와 질량유량을 선정하였다. 증발기 사이즈를 결정하기 위한 해석결과 열역학적 물성치가 우수한 R290 냉매를 적용할 경우 기존의 R1234yf 냉매를 적용한 시스템과 비교하여 증발기의 크기를 20% 까지 줄일 수가 있는 것으로 분석되었다.

In this study, an evaporator was designed to apply R290 refrigerant to the integrated thermal management system of electric vehicles. The size of the evaporator to be the same cooling capacity as the system to which the R1234yf refrigerant is applied was simulated. For the simulation of the evaporator size, the quality and mass flow rate at the evaporator inlet were determined through refrigeration cycle analysis under the condition of an evaporation temperature of 5°C and a condensation temperature of 50°C as cooling operation conditions. As a result of the simulation to determine the size of the evaporator, it was analyzed that the size of the evaporator can be reduced by 20% compared to the system using the existing R1234yf refrigerant when R290 refrigerant with excellent thermodynamic properties is applied.