개념 한 쪽
환기설비 적산은 외기량으로 인한 현열·잠열 계산, 난방부하를 방열기 면적으로 환산하는 계산, 그리고 송풍기와 펌프의 동력 산정을 포함하는 실무 중심의 계산 능력이다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「환기설비 적산」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방열기 소요면적 계산 | 1 | 난방부하를 증기·온수 방열율로 나누어 면적을 구하는 법 |
| 외기에 의한 현열부하 계산 | 1 | 외기량과 온도차를 이용해 현열부하를 계산하는 절차 |
| 송풍기 전동기 출력 산정 | 1 | 풍량·전압력과 효율·여유계수 적용으로 전동기 출력을 구하는 방법 |
환기와 환기에 따른 열부하는 현열과 잠열로 나누어 계산한다는 원리를 이해한다. 현열부하는 공기의 비열(0.24)을 외기량과 온도차에 곱해 구하고, 절대습도 관련 값은 잠열 계산에서만 고려한다는 점을 명확히 한다.
난방부하는 주어진 부하를 표준 방열율로 나누어 방열기 소요면적(EDR)을 산정한다는 사고를 갖춘다. 문제에서 증기방열기와 온수방열기의 표준 방열율이 각각 약 650kcal/m²·h와 450kcal/m²·h로 주어지면 부하를 해당 값으로 나누어 면적을 산출한다는 절차를 숙지한다.
송풍기 동력 계산은 풍량과 전압력을 이용한 기본 동력식을 이용하고, 송풍기 전압효율과 전동효율을 분모에 적용한 뒤 여유계수를 곱해 최종 전동기 출력을 구한다는 순서를 따른다. 이때 단위 변환 상수(예, 6120)와 효율의 위치(분모) 및 여유계수의 곱셈 적용을 잊지 않아야 한다.
펌프 축동력 계산은 수동력(ρgQH)을 먼저 구하고 효율로 나누어 실제 축동력을 산정한다는 원리를 따른다. 유량 단위는 초단위로 통일하고 물의 비열·밀도 등 단위 환산을 정확히 수행해야 한다.
예시로, 사무실의 요구 난방량을 9000 kcal/h로 가정하면 증기방열기와 온수방열기의 소요면적을 계산하면 증기방열기는 9000÷650 ≒ 13.9m², 온수방열기는 9000÷450 = 20m²가 되어 온수방열기의 면적이 더 크다는 결론을 확인한다.
난방 시 외기량이 500kg/h이고 실내 24℃ 외기 5℃이면 현열부하는 qs = 0.24 × 500 × (24−5) = 2,280㎉/h로 계산한다.
예컨대 송풍량이 분당 1200m³이고 전압력이 25mmAq이며 전압효율 75%, 전동효율 95%, 여유계수 0.15이면 기본식 L = (Q×P)/(6120×ηt×ηm)에 1.15를 곱하여 약 7.9kW의 전동기 출력이 나온다는 계산 절차를 설명한다.
어떤 사무실의 난방부하가 9000kcal/h일 때, 증기방열기와 온수방열기의 소요방열면적(EDR)은 각각 몇 m²인가?
정답 ③ · 난방부하 9000kcal/h를 처리하기 위한 방열기 소요 방열면적(EDR)을 계산합니다. 증기방열기의 표준 방열율(약 650kcal/m2h)을 적용하여 계산하면 9000/650 ≒ 13.9m2가 도출됩니다.
증기방열기는 약 650kcal/m²h, 온수방열기는 약 450kcal/m²h의 방열율을 기준으로 부하를 나누어 면적을 계산한다.
난방시에 외기량이 500㎏/h일 때 외기에 의한 현열부하 qs(㎉/h)는 ? (단, 외기의 건구온도는 5℃, 절대습도는 0.002 ㎏/㎏′ 이며, 실내공기는 건구온도 24℃, 절대습도는 0.009㎏/㎏′ 이다.)
정답 ① · 난방 현열부하 qs는 외기가 실내로 유입되면서 실내 온도를 외기 온도까지 가온하는 데 필요한 열량으로, 계산 공식은 qs = 0.24 × 외기량(kg/h) × (실내건구온도 - 외기건구온도) 입니다. 문제의 조건을 대입하면 qs = 0.24 × 500 × (24 - 5) = 0.24 × 500 × 19가 되어 계산 결과는 qs = 2,280 kcal/h가 도출됩니다.
현열부하 qs는 0.24×외기량×(실내온도-외기온도)로 계산하며 절대습도는 무시한다.
풍량 1200m³/min, 전압력 25mmAq인 송풍기의 전동기 출력은 얼마인가? (단, 송풍기의 전압효율은 75%, 전동효율은 95%, 여유계수는 0.15로 한다.)
정답 ② · 송풍기 전동기의 출력(축동력)을 구하는 공식은 'L = (Q × P) / (6120 × ηt × ηm) × (1 + α)' 입니다. 주어진 값을 대입하면 풍량 Q=1200 m³/min, 전압력 P=25 mmAq, 전압효율 ηt=0.75, 전동효율 ηm=0.95, 여유계수 α=0.15입니다.
송풍기 동력 공식 L=(Q×P)/(6120×ηt×ηm)에 여유계수(1+α)를 곱해 계산하면 약 7.9kW가 된다.
건축설비산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.