개념 한 쪽
공조냉동기계기사 가습·감습장치 — 흡착·흡수·에어와셔 단열가습
이 세트는 공기의 습도를 낮추거나 높이는 장치를 다룬다. 흡착식과 흡수식 감습의 재료와 적용 조건, 냉각식 감습과의 비교, 에어와셔의 단열 가습, 감습과 맞물리는 냉수코일 설계 수치가 중심이다.
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뜻
감습 방식은 수분을 붙잡는 원리에 따라 나뉜다. 흡착식은 실리카겔이나 활성 알루미나 같은 고체 다공성 흡착제를 써서 수분을 표면에 붙잡는다. 가열하면 빼낸 수분을 다시 내보내 재생할 수 있지만, 주로 소용량 처리에 적합하다. 흡수식은 리튬염 수용액이나 염화리튬 같은 액체 흡수제에 수분을 흡수시킨다. 연속 감습이 가능하고 대용량 공기를 처리하는 데 적합하다. 흡수식에 활성 알루미나를 쓴다고 하거나, 흡착식이 연속·대용량에 적합하다고 하면 두 방식을 뒤바꾼 설명이다.
압축식 감습은 공기를 냉각해 수분을 맺히게 하는 방식이다. 냉각과 함께 이뤄지므로 감습만을 목적으로 하면 비경제적일 수 있고, 실내 온도를 맞추기 위한 재열이 문제가 된다.
흡수식 감습과 냉각코일을 쓰는 냉각식 감습은 유리한 조건이 다르다. 흡수식은 결로가 생기지 않아 노점온도가 0℃ 이하인 상황이나 습도를 매우 낮게 유지해야 할 때 유리하다. 반면 현열부하의 변동이 작고 실내 온도를 일정하게 유지해야 하는 경우에는 온도 조절이 빠른 냉각식이 더 유리하다. 현열부하 변동이 작을 때 흡수식이 유리하다는 설명은 두 방식을 뒤바꾼 것이다.
에어와셔에서 물을 가열하지도 냉각하지도 않고 계속 순환 분무하면 단열 가습이 된다. 순환수는 공기의 습구온도와 평형을 이루고, 물이 증발하면서 공기에서 증발 잠열을 빼앗아 건구온도가 내려간다. 동시에 수증기가 공급되어 절대습도가 늘고 상대습도가 올라가며, 공기의 엔탈피는 거의 일정하게 유지된다.
감습과 함께 냉수코일의 설계 수치도 세트에 나온다. 수온차는 5℃ 내외로 잡고 설계 기준으로는 5~9℃ 범위를 쓰며, 입구 수온은 출구 공기온도보다 3~5℃ 낮게 설정한다. 관내 수속은 1~2m/s로 두고, 냉수 유량이 많으면 유속이 지나치게 빨라지지 않도록 더블서킷으로 나눈다. 관은 수평으로 설치하고 열수는 4~8열을 많이 쓴다.
외기 공급 없이 실내 공기만 계속 흡입해 다시 취출하며 부하를 처리하는 공조기는 펜코일 유닛이다. 호텔 객실이나 사무실처럼 개별 공간의 온도를 따로 조절해야 하는 곳에 많이 설치한다.
예제
출제 패턴은 네 가지다. ① 감습 방식 — 흡착식은 고체(실리카겔·활성 알루미나)와 소용량, 흡수식은 액체(리튬염·염화리튬)와 연속·대용량이다. ② 적용 조건 — 흡수식은 결로가 없어 저습·노점 0℃ 이하에, 냉각식은 온도 조절이 빨라 현열부하 변동이 작고 정밀한 온도 유지에 유리하다. ③ 에어와셔 — 무가열·무냉각 순환 분무는 단열 가습으로, 건구온도는 내려가고 절대습도와 상대습도는 올라간다. ④ 코일 설계 — 수온차 5℃ 내외, 입구 수온은 출구 공기온도보다 3~5℃ 낮게, 수속 1~2m/s, 유량이 많으면 더블서킷이다.
자주 묻는 물음
- 흡착식과 흡수식 감습은 재료와 용도가 어떻게 다른가요?
- 흡착식은 실리카겔이나 활성 알루미나 같은 고체 흡착제를 써서 재생이 필요하고 소용량에 적합하다. 흡수식은 리튬염 수용액이나 염화리튬 같은 액체 흡수제를 써서 연속 감습과 대용량 처리에 적합하다.
- 에어와셔에서 물을 가열도 냉각도 하지 않고 분무하면 공기는 어떻게 변하나요?
- 단열 가습이 되어 건구온도가 내려가고 절대습도와 상대습도가 올라간다. 물이 증발할 때 공기의 열을 빼앗기 때문이며, 엔탈피는 거의 일정하게 유지된다.
- 흡수식 감습이 냉각식보다 유리한 경우와 그렇지 않은 경우는 무엇인가요?
- 결로가 없어 노점온도가 0℃ 이하이거나 습도를 매우 낮게 유지해야 할 때 유리하다. 반면 현열부하 변동이 작고 실내 온도를 정밀하게 일정하게 유지해야 할 때는 온도 조절이 빠른 냉각식이 유리하다.
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