공조냉동기계산업기사 공조기 및 냉동기 선정 — 엔탈피 열량·바이패스 팩터·대수평균온도차

냉각하거나 가열한 열량은 공기의 질량유량과 엔탈피 차이를 곱해 구한다. 풍량이 체적 기준으로 주어지면 비체적으로 나누어 질량유량을 먼저 만든다. 풍량 800m³/h, 비체적 0.83m³/kg이면 질량유량은 약 963.86kg/h이고, 엔탈피가 85.26kJ/kg에서 42kJ/kg으로 내려가면 차이는 43.26kJ/kg이다. 두 값을 곱한 뒤 3600으로 나누면 약 11.58kW가 된다.

가열량도 같은 원리다. 공기 1000kg/h의 엔탈피가 6kcal/kg에서 10.82kcal/kg으로 오르면 차이 4.82kcal/kg을 곱해 4820kcal/h가 된다. 엔탈피가 이미 주어졌는데 비열로 온도차를 다시 계산하면 같은 값을 두 번 쓰는 셈이 된다.

재열기는 공기를 가열하는 장치다. 온도를 높이는 동안 수분량은 그대로이므로 절대습도가 변하지 않는다. 엔탈피는 올라가고, 상대습도는 온도 상승으로 포화수증기량이 커지면서 내려간다. 재열 코일의 열량은 공기의 비열 0.24kcal/(kg·℃)와 질량유량, 온도차를 곱해 구하며, 질량유량은 체적유량을 비체적으로 나누어 얻는다.

공기에서 빼낸 열량은 체적유량과 밀도, 엔탈피 차이의 곱으로도 구한다. 300m³/h의 공기를 밀도 1.2kg/m³로 보고 엔탈피를 13.1kcal/kg에서 9kcal/kg으로 낮추면 300×1.2×4.1로 1476kcal/h가 된다.

바이패스 팩터는 코일을 지나지 않고 그대로 통과하는 공기의 비율이다. 전열 표면적이 줄면 열을 주고받을 기회가 줄어 팩터는 커진다. 코일 열수가 줄 때도 같은 방향으로 움직인다. 반대로 풍속이 낮아지면 공기가 코일에 머무는 시간이 길어져 팩터는 작아진다. 표면적이 줄면 팩터가 작아진다는 설명은 원리와 반대다.

대수평균온도차는 입구 온도차와 출구 온도차의 로그 평균으로 구한다. 입구차 16℃, 출구차 6℃이면 (16-6)을 ln(16/6)으로 나누어 약 10.2℃가 된다. 같은 값의 단순 산술평균인 11℃보다 작게 나오는 것이 특징이다.

에어와셔에서 분무하는 냉수의 온도가 공기의 노점보다 높으면 응결이 일어나지 않는다. 물이 증발하면서 가습되므로 공기 온도는 내려가고 절대습도는 올라간다. 냉수 온도가 노점보다 낮을 때와 결과가 다르므로 두 경우를 나눠 기억한다.

콜드 드래프트는 기류 속도가 커질수록 대류 열손실이 늘어 체감온도가 낮아지는 현상이다. 기류 속도가 작은 것은 발생 원인이 될 수 없다.