개념 한 쪽
공기조화 기기는 공기의 상태를 바꾸고 열을 밖으로 내보낸다. 습공기의 열량을 이해해야 기기 용량을 잡을 수 있고, 오염 물질을 희석할 환기량과 냉각탑의 역할도 함께 알아야 한다.
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출제기준 단원 「공기조화용 기기」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 필요 환기량 계산 | 1 | 이산화탄소 농도 유지에 필요한 환기량 구하기 |
| 방식별 대응성 확인 | 1 | 단일덕트 방식의 특성 중 어긋난 설명 고르기 |
| 엔탈피 개념 확인 | 1 | 습공기가 지닌 총열량의 뜻 고르기 |
습공기의 엔탈피는 건공기가 가진 현열과 수증기가 가진 현열 및 잠열을 합한 총열량이다. 공기의 중량이나 수분량 비율 자체가 엔탈피는 아니며, 상태를 바꾸는 데 필요한 열의 총합으로 이해한다.
필요 환기량은 오염물질 발생량을 실내 허용 농도와 외기 농도의 차로 나누어 구한다. 100명이 1인당 시간당 17L의 이산화탄소를 내보내면 총 발생량은 1.7m³/h이고, 실내 1,000ppm과 외기 300ppm의 차 0.0007로 나누면 약 2,428m³/h가 된다. ppm을 소수로 바꿀 때 자릿수를 정확히 맞추어야 한다.
냉각탑은 응축기에서 데워진 냉각수를 대기 중으로 열을 방출해 식힌 뒤 다시 순환시키는 설비다. 냉동기나 압축기의 역할과 혼동하지 않는다.
전열교환기는 배기열을 회수해 급기를 데우거나 식히는 장치로 배열 회수 방식에 속한다. 잠열 회수형은 수분까지 교환한다.
덕트에서 풍량은 단면적과 풍속의 곱이므로, 유량이 같으면 풍속을 높여 단면적을 줄일 수 있다. 변풍량 단일덕트 방식은 실내 현열부하를 기준으로 송풍량을 조절한다.
냉난방 부하에서 난방 시 인체와 조명의 발생열은 실내 열원으로 작용해 부하를 줄이므로 계산에서 제외한다. 냉방 시에는 반대로 내부 발열로 더해진다.
학습목표: 유해가스 발생량과 농도 차로 필요 환기량을 구할 수 있다.
유해가스 실내 연소나 용기로부터 발생하는 유해가스를 부하로 여김
NCS 학습모듈 1403030102 설비시스템 검토 · 3-1. 필요 환기량 계산
기기 문제는 정의와 계산 기준을 바꾸어 놓는다. 습공기 엔탈피를 공기의 중량이나 수분량 비율로 설명하거나, 필요 환기량에서 농도차를 더하는 선지가 함정이다. 냉각탑을 열교환 설비가 아니라 응축기 자체로 소개하거나, 전열교환기가 현열만 회수한다고 단정하는 설명도 어긋난다.
100명을 수용하고 있는 회의실에서 1인당 CO2배출량이 17L/h일 때 실내의 CO2 농도를 1,000ppm이하로 유지시키기 위한 필요환기량은? (단, 외기의 CO2 농도는 300ppm이다.)
정답 ④ · 필요 환기량 Q는 발생량 G와 농도차에 의해 Q = G / (Cs - Co) 공식으로 구합니다. 총 발생량은 100명 × 17L/h = 1700L/h = 1.7m3/h입니다.
필요 환기량 Q=총발생량/농도차 공식에 값을 대입하여 약 2,430m³/h를 구한다.
공기조화방식 중 단일덕트방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 단일덕트방식은 중앙식에서 가장 기본적으로 쓰이는 전공기방식이며, 2중덕트 방식과 달리 덕트 스페이스를 적게 차지한다는 장점이 있습니다. 하지만 단일 덕트를 통해 송풍되므로 냉·온풍의 혼합손실 자체는 발생하지 않으나, 각 실이나 존(zone)의 부하 변동에 대해 즉각적인 개별 대응이 불가능하고 재열기 등을 사용해야 하는 한계가 있습니다.
단일덕트방식은 각 실 부하 변동에 즉시 대응이 불가능하므로 ③이 옳지 않다.
습공기의 엔탈피를 가장 올바르게 표현한 것은?
정답 ③ · 습공기의 엔탈피 정의를 묻는 문제이다. 습공기의 엔탈피는 건공기가 가진 현열과 수증기가 가진 현열 및 잠열을 모두 합한 단위 질량당 총열량을 의미한다.
습공기 엔탈피는 건공기와 수증기가 가진 총 열량(현열+잠열)의 합을 의미한다.
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