36.시간당 2000kg의 30℃ 물을 -10℃의 얼음으로 만드는 능력을 가진 냉동장치가 있다. 아래 조건에서 운전될 때 이 냉동장치의 압축기 소요동력(kW)은 약 얼마인가? (단, 열손실은 무시하고, 응축기 냉각수 입구온도 : 32℃, 냉각수 출구온도 : 37℃, 냉각수의 유량 : 60m3/h, 물의 비열 : 1kcal/kg℃, 얼음의 응고잠열 : 80kcal/kg℃, 얼음의 비열 : 0.5kcal/kg℃ 이다.)

해설

1) 물30도 -> 물0도 : 2000kg/h * 1kcal/kg.c * 30 = 60000kcal/h 2) 물0도 -> 얼음0도 : 2000kg/h * 80kcal/kg = 160000kcal/h 3) 얼음 0도 -> 얼음-10도 : 2000kg/h * 0.5kcal/kg.c*10 = 10000kcal/h 총 냉동 부하 = 제거해야할 열량 = 230000kcalh 물60m^3/h(=60000kg/h)이므로 응축기 소요동력  = 60000*1*5=300000kcal/h COP = Q/W = 230000 / (300000-230000) = 3.29 소요동력 W = 230000 (제거해야할 열량)/3.29 = 69909kcal/h 1kw = 860kcal/h므로 69909/860 = 약 81.3KW