냉동 · 냉장 부하는 냉동실 · 냉장실을 정한 온도로 지키려고 냉동기가 빼내야 하는 열의 합이다. 벽 · 천장 · 바닥으로 스며드는 침입열, 들여온 물건(품물)을 식히고 얼리는 열, 문을 열 때 들어오는 외기 열, 조명 · 사람 · 팬 같은 내부 발열을 더한다. 벽체 침입열은 Q = KAΔT, 품물 부하는 질량 × 비열 × 온도차(얼리면 잠열을 더함)로 구한다. 그림은 세 항을 쌓은 막대로 높이가 곧 합계이고, 온도차 슬라이더는 계산한 벽체 항을, 나머지 두 슬라이더는 품물 · 환기 항을 직접 바꾼다.
냉동과 냉장
냉동부하는 품물을 얼리거나 언 상태로 지키는 열이고, 냉장부하는 얼리지 않고 낮은 온도로 지키는 열이다. 두 부하 모두 벽체 침입열 · 품물 · 환기(외기 침입) · 내부 발열을 더하며, 냉동실은 실내외 온도차가 커서 벽체 항이 커진다.
👀 더하는 항
①벽체: Q = KAΔT
②품물: 질량 × 비열 × 온도차(얼리면 동결 잠열을 더함)
③환기: 문 열림 · 틈새로 들어온 외기를 식히는 열
④내부 발열: 조명 · 사람 · 팬 모터 · 제상 히터
항을 바꿔 쌓은 높이 보기
30 ℃
400 W
200 W
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Q=KAΔT. K=1/R.
벽체(계산) + 품물 · 환기 부하를 쌓은 막대. 높이가 합계
💡 지금 합
①벽체 557 W (면적 40 m² · 방열재 0.08 m · k 0.04 W/mK)
②품물 400 W · 환기 200 W 는 슬라이더로 정한 값
③합 1157 W
④내부 발열은 그림에서 뺐고, 실제 계산에서는 더한다
벽체 항의 식
열통과율
K = 1R
R = 1/hᵢ + L/k + 1/hₒ
벽체 침입열
Q = K A ΔT
면적 40 m² 는 그림용 방 크기
시험 포인트와 기출 유형
🎯 시험 포인트
①냉동부하 · 냉장부하
②벽체 Q = KAΔT
③품물 = 질량 × 비열 × 온도차(+ 동결 잠열)
④모든 항의 합이 냉동기 용량의 바탕
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 벽체 침입열 식은? (답: Q = KAΔT)
②[기출유형] 냉동부하와 냉장부하를 가르는 것은? (답: 얼리는 열인가, 낮은 온도를 지키는 열인가)
③[기출유형] 방열벽을 두껍게 하면 벽체 부하는? (답: K 가 작아져 벽체 부하가 줄어든다)