습공기선도가 조절하고자 하는 대상인 공기의 상태를 알기 위한 자료라고 한다면 몰리에르선도는 공기를 냉각시키는 열매체인 냉매의 상태를 알기 위한 자료입니다. 냉매로는 프레온가스를 많이 쓰는데 과거에는 R-22라는 냉매를 주로 사용해 오다가 현재는 프레온가스가 오존층을 심각하게 훼손한다는 점 때문에 친환경냉매를 많이 사용하고 있습니다. 에어컨은 주로 친환경냉매인 R-410A를 많이 쓰고 공조기나 항온항습기는 R-407C를 주로 사용하고 있습니다. 그리고, R-134A는 냉동기에 주로 사용합니다. R-407C나 R-410A는 혼합냉매로써 여러가지 냉매를 섞은 것이기 때문에 정해진 비율로 존재해야 그 냉매의 특성이 나타납니다. 그래서, 고유 냉매는 냉매를 추가로 보충하거나 빼도 성질의 변화가 없지만 혼합냉매는 성질이 바뀌므로 시스템 전체의 냉매를 빼고 다시 보충할 것을 권장합니다. 하지만 현업에서는 비용때문에 작은 양을 조절할 때는 전체 냉매를 빼지 않고 작업하기도 합니다. 물론 능력의 변화가 생기는 것을 감수하고서 말이죠.

그러면 냉매 중에 R-407C의 몰리에르 선도에 대해 알아보겠습니다. 선도를 보는 방법은 냉매의 종류와 상관없이 동일합니다.

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몰리에르 선도는 왼쪽에서 부터 1) 과냉각 구역, 2) 습증기 구역, 3) 과열 구역의 순서대로 냉매의 상태가 나뉘어 집니다.

1) 과냉각 구역

과냉각 구역은 냉매가 액상태로 존재하는 구간으로 포화액 곡선에서 부터 좌측으로 갈수록 온도가 낮아지고 위에서 아래로 갈수록 압력이 낮아집니다.

2) 습증기 구역

습증기 구역은 냉매 액과 증기가 혼재해 있는 구간입니다. 이 구간은 포화액 곡선과 포화증기 곡선 사이의 공간에 해당되며 구간을 세로로 10등분한 선이 있는데 이 선이 등건조도선입니다. 포화액 곡선의 건조도는 0이고 포화증기 곡선의 건조도는 1이며 0 ~ 1을 10등분하여 건조도 값을 표시한 것입니다. 예를 들어 건조도가 0.2라고 하면 액이 2 증기가 8의 비율로 존재한다는 뜻입니다. 가로로 그어진 빨간색 선은 온도를 표시한 것으로 위에서 아래로 내려갈수록 온도가 내려갑니다. 가로로 그어진 회색선은 압력을 표신한 것으로 위에서 아래로 내려갈수록 압력이 내려갑니다.

3) 과열 구역

과열구역은 냉매가 증기상태로 존재하는 구간으로 포화증기곡선의 우측에 해당하는 구역입니다. 포화증기곡선에서 우측아래로 내려온 빨간색 곡선은 온도선이며 우측으로 갈수록 온도가 올라갑니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 거의 수평하게 이동한 녹색선은 비체적을 나타낸 선으로 위에서 아래로 내려갈수록 비체적이 커집니다. 오른쪽 윗방향으로 경사지게 표시된 파란색 선은 엔트로피 선을 나타낸 것으로 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 엔트로피가 커집니다.

그리고 아래에 보면 엔탈피 값이 표시되어 있고 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 엔탈피 값이 커집니다.

다음에는 몰리에르선도를 가지고 냉동사이클을 설명드리겠습니다.