공조냉동기계기사 덕트 — 댐퍼 종류·압력 변화·시공 기준

풍량조절 댐퍼는 덕트 안 공기의 흐름을 조절하거나 차단하는 장치로, 송풍기의 토출·흡입 측이나 덕트가 갈라지는 분기점에 설치해 각 지점의 풍량을 맞춘다. 반면 연소가 일어나는 부분의 외벽 개구부는 연소용 공기를 대는 자리라 풍량조절 댐퍼가 아니라 연소용 댐퍼가 설치된다 — 화재 시 차단이나 연소 유지처럼 특수한 용도가 필요하기 때문이다. 분기점에서 풍량 비율을 조절하는 데 특화된 것은 스플릿 댐퍼이고, 방화 댐퍼는 화염의 확산을 막는 안전 장치, 터닝 베인 댐퍼는 풍향을 바꿀 때 공기 저항을 줄이는 장치다.

댐퍼의 역할 구분은 이름 하나하나가 기준이 된다. 일반 댐퍼는 풍량 조절과 차단을 맡고 아연도금 철판이나 알루미늄으로 만든다. 방화 댐퍼는 화염의 전파를, 밸런싱 댐퍼는 분기관의 풍량 균형을 맡으며 이 균형 작업이 곧 T.A.B다. 정풍량 댐퍼는 설정된 풍량을 일정하게 유지하는 장치이므로, 역류를 막는 일은 체크 댐퍼의 몫이고 「비싸다」 같은 서술도 정풍량 댐퍼의 일반적인 특징이 아니다. 방화구획부처럼 풍량 조절과 화염·연기 차단을 함께 요구하는 자리에는 화이어 볼륨댐퍼(FVD)가 들어간다 — 평상시에는 풍량을 조절하고 화재 시 자동으로 닫히는 이중 기능이다. 화이어 댐퍼(FD)는 차단 전용, 볼륨댐퍼(VD)는 조절 전용이므로 두 기능을 모두 요구하는 자리의 답이 되지 못한다.

단면 변화에서 압력이 어떻게 움직이는지는 베르누이 정리로 읽는다. 덕트의 단면적이 확대되면 풍속이 느려지고, 풍속이 느려지면 동압(운동 에너지에 해당하는 압력)이 줄어든다. 동압이 줄어든 만큼 정압(위치 에너지에 해당하는 압력)은 늘어나고, 정압과 동압을 합한 전압은 손실이 없는 이상적인 경우 보존된다. 따라서 단면 확대에서 「전압이 증가한다」거나 「정압이 감소한다」고 적은 설명은 방향이 뒤집힌 것이다.

보온의 목적은 열·수분·음향 세 가지로 정리된다. 첫째 결로 방지 — 덕트 표면 온도를 적정하게 유지해 물방울이 맺히는 것을 막는다. 둘째 열손실 감소 — 급기덕트가 보내는 공기의 온도를 지킨다. 셋째 소음 저감 — 보온재가 공기 흐름 소음과 외부 소음을 흡수한다. 천장 수납을 용이하게 하는 것은 보온의 목적이 아니다. 보온재는 덕트를 두껍게 감싸 부피를 키우므로 오히려 천장 공간 점유를 늘리는 쪽이다.

고속덕트는 풍속을 15 m/s 이상으로 높여 같은 풍량을 작은 단면으로 보내는 공법이다. 설치 공간을 아낄 수 있지만 마찰 저항이 커져 송풍기 동력이 늘어나는 것이 대가다. 공간 제약이 있는 배연덕트에도 적용될 수 있으므로, 「에너지 절약과 무관한 용도에는 적용되지 않는다」는 서술은 성립하지 않는다. 덕트 설계의 직접적인 변수는 풍량·풍속·마찰손실 셋이고, 공기의 온도는 밀도를 바꿔 간접적으로만 작용한다 — 치수를 정하는 직접 기준은 아니다.

시공 치수에도 기준이 있다. 덕트의 아스펙트 비(가로와 세로의 비)는 4 이내로 잡고, 굽는 부분은 가능한 한 곡률반경을 크게 잡으며, 확대부와 축소부의 각도는 작게 잡아 급격한 단면 변화를 피한다. 굴곡부에서 공기가 한쪽으로 쏠리는 편류를 막는 것이 가이드 베인인데, 곡률반경(R)이 덕트 폭(W)에 비해 작을 때, 곧 R/W가 1.0 미만일 때 설치한다. R/W가 1.0 이상이면 곡률이 완만해 유동 저항이 크지 않으므로 설치할 필요가 없다.