공조냉동기계산업기사 냉방부하 — 현열비와 취출풍량 계산

냉방부하는 실내부하와 외기부하로 나누어 계산한다. 실내에서 발생하거나 실내로 유입되는 열은 실내취득부하가 되고, 외기를 끌어들이면서 생기는 부하는 외기부하로 따로 잡는다. 이 구분을 먼저 하지 않으면 같은 열을 두 번 더하거나 빠뜨리게 된다.

실내취득부하에 들어가는 항목과 아닌 항목을 가르는 기준은 열이 발생하는 위치다. 벽체 축열, 극간풍, 유리창을 통한 복사열, 인체 발생열은 실내 부하로 본다. 반면 재열부하는 냉방으로 처리한 공기를 다시 데우는 장치 내부의 과정이므로 실내취득부하가 아니다. 배관 손실열은 배관을 통해 전달되는 열이므로 실내에서 발생한 취득열로 보지 않는다.

현열과 잠열의 구분도 계산의 기본이다. 조명은 빛이 열로 바뀌어 온도만 올리므로 현열부하만 발생한다. 외기와 극간풍은 온도와 습도를 함께 바꾸므로 현열과 잠열을 모두 포함한다. 벽체와 송풍기 열은 온도 상승만 일으키므로 현열이다.

외벽을 통한 취득열은 상당외기온도차로 계산한다. 이 값은 방위와 시각, 벽체 재료 등에 따라 결정되므로 외벽 취득열량 산정에 쓰인다. 유리창은 일사취득열량이 주를 이루고, 내벽은 외기 영향을 받지 않으므로 같은 방식으로 다루지 않는다.

유리창을 통한 취득열을 줄이려면 외부 열을 반사하는 성능을 본다. 반사율이 큰 유리는 입사하는 태양복사열의 일부를 밖으로 되돌려 유리가 흡수하는 열을 줄이므로, 실내로 들어오는 총 열부하가 작아진다.

현열비는 현열부하를 총부하로 나눈 값이다. 현열 2326kcal/h, 잠열 407kcal/h이면 총부하는 2733kcal/h이고 현열비는 약 0.85다. 현열 3000kcal/h, 잠열 1000kcal/h이면 총부하 4000kcal/h로 현열비가 0.75가 된다. 분모에 잠열을 더하지 않거나 분자와 분모를 바꾸면 값이 어긋난다.

취출풍량은 현열부하에서 구한다. 현열부하 qs를 정압비열과 실내·취출 온도차로 나누면 질량유량이 된다. qs=3500kcal/h, 정압비열 0.24kcal/kg·℃, 실내 26℃와 취출 17℃의 차이 9℃를 넣으면 3500/(0.24×9)로 약 1620kg/h다. 잠열부하는 취출풍량 산정에 직접 쓰지 않는다.