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공조냉동기계기사 에너지관리 · 냉방부하 계산

Cooling Load Calculation

냉방부하는 여름에 실내로 들어오는 열을 항목별로 나눠 구한 뒤 더한 값이다. 유리로 드는 일사, 벽과 지붕의 관류, 사람과 조명의 발열, 틈새바람, 들여오는 외기가 그 항목이다. 그림 왼쪽은 여섯 항을 쌓은 막대이고 오른쪽은 항목별 값인데, 버튼으로 항을 끄고 켜거나 슬라이더로 건물 규모 배율을 바꿀 수 있다. 막대 값은 항목끼리 크기를 견주려고 정한 상대값이라 kW 같은 단위가 붙지 않는다.

냉방부하의 여섯 갈래

냉방부하는 일사 · 관류 · 인체 · 조명 · 틈새 · 외기 여섯 갈래로 나눠 셈하고, 실제 계산서에는 컴퓨터 같은 기기 발열 항이 하나 더 붙는다. 벽 · 지붕 · 유리의 관류는 앞 강과 같은 Q = K A ΔT 이고, 유리에는 여기에 일사 항이 더해진다. 항목을 모두 구해 더한 ΣQᵢ 가 그 방의 냉방부하가 된다.

👀 현열과 잠열로도 나눈다
①일사 · 관류 · 조명은 현열만 있다
②인체 · 외기 · 틈새는 현열과 잠열이 함께 들어온다
③외기는 계획해서 들여오는 공기, 틈새는 문틈과 창틈으로 새어 드는 공기
④조명과 기기를 모두 한꺼번에 켠다고 보고 더하면 실제보다 크게 나온다

항목을 끄고 켜면 바뀌는 합

1×
💡 지금 막대에서 읽는 것
①지금 합 ≈ 88 (상대값)
②일사를 끄면 유리가 넓은 건물의 낮 부하에서 가장 큰 덩어리가 빠진다
③인체와 조명만 남기면 창이 없는 건물 안쪽 실의 부하에 가깝다
④외기 부하는 들여온 바깥 공기를 실내 상태까지 식히고 말리는 데 드는 열이다

식의 뼈대는 관류

관류
Q = K A ΔT
앞 강의 열관류. 유리는 같은 꼴에 일사 항이 더해진다
합산
Qc = Σ Qi
여섯 항의 합. 동시사용률과 여유율은 따로 반영한다
외기 현열 골격
Qs = 1.2 V ΔT
V 는 m³/s, Q 는 kW. 1.2 는 공기 밀도와 비열의 곱을 어림한 값

난방과 다른 항

📏 냉방에서 커지는 항
①일사와 내부발열은 냉방부하를 키우지만, 난방 계산에서는 안전 쪽으로 보통 넣지 않는다
②외기 잠열은 습한 여름 냉방에서 특히 크다
③항목마다 최대가 되는 시각이 달라, 부하가 가장 큰 시각을 찾아 그 시각 값끼리 다시 더한다
④유리 일사량은 방위와 시각에 따라 크게 달라 표에서 읽은 값을 쓴다

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①냉방부하 = 일사 · 관류 · 인체 · 조명 · 틈새 · 외기
②관류 Q = K A ΔT, 합은 ΣQᵢ
③일사와 내부발열은 냉방에서 따지는 취득
④외기 ≠ 틈새(계획해서 들여옴과 새어 듦)
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 냉방부하 구성 항목을 쓰시오. (답: 일사 · 관류 · 인체 · 조명 · 틈새 · 외기)
②[기출유형] 관류 냉방부하 식은? (답: Q = K A ΔT)
③[기출유형] 외기 부하와 틈새 부하는 어떻게 다른가? (답: 외기는 계획해서 들여오고, 틈새는 틈으로 새어 든다)

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