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공조냉동기계기사 공조냉동 설계 실무

26개 공식

냉동 설계 계산

7개 공식
냉동사이클 성능 계산압축기 소요동력과 피스톤압출량2단압축 사이클 계산응축기 용량과 냉각수량 계산증발기 전열면적 계산냉각탑 성능 계산냉동·냉장부하 산정 실무

공조 설계 계산

6개 공식
습공기선도 공조 프로세스 계산냉각코일 부하와 SHF 계산송풍량과 취출온도차 계산난방·가습 부하 계산건물 냉난방부하 산정 실무열원장비 용량 선정

반송기기·배관·덕트 계산

6개 공식
펌프 양정과 동력 계산송풍기 정압과 동력 계산배관 관경과 마찰손실 계산덕트 설계 계산 (등마찰법·상당직경)증기배관과 감압·트랩 설계부속기기와 안전장치 선정

시운전·유지보수·공사관리 실무

7개 공식
시운전과 설비 인계인수정비·검사 계획 수립 실무보일러·냉동·공조설비 보수공사단열성능과 에너지사용량 관리TAB 실무와 측정·조정공사관리와 원가계산운영안전관리 실무

공조냉동 설계 실무 과목 안내

공조냉동 설계 실무 26강은 실기 필답형이다. 냉동 사이클 · 압축기 · 응축기 · 증발기 · 냉각탑 · 냉장 부하 계산, 습공기 프로세스 · 코일 · 송풍량 · 난방 가습 · 건물 부하 · 열원 용량, 펌프 · 송풍기 · 배관 · 덕트 · 증기 계산, 시운전 · 정비 · TAB · 공사 관리 · 운영 안전 순으로 간다.

필기 공조냉동 설계와 에너지 관리 과목의 식이 한 문제 안에서 이어진다. 냉동 능력에서 냉매 순환량, 응축 부하에서 냉각수량, 현열 부하에서 송풍량으로 넘어가는 순서를 잡는 것이 이 과목의 일이다.

장마다 하는 일

냉동 설계 계산7강

P-h 선도 네 점으로 냉동 효과 · 압축일 · COP 와 냉매 순환량을 내고, 피스톤 압출량과 축동력, 2단 압축, 응축기 냉각수량과 전열 면적, 증발기 전열 면적, 냉각탑 레인지 · 어프로치, 냉장 창고 부하를 계산한다.

공조 설계 계산6강

외기와 환기의 혼합 · 코일 · 재열을 습공기 선도로 잇고, 코일 부하와 SHF, 송풍량과 취출 온도차, 난방 · 가습 부하, 건물 냉난방 부하, 보일러 출력을 정한다.

반송기기·배관·덕트 계산6강

펌프 전양정 · 축동력과 NPSH, 송풍기 동력과 상사 법칙, 배관 관경과 마찰 손실, 덕트 등마찰법, 증기 응축수량과 재증발 · 감압, 팽창 탱크 · 안전 밸브 같은 부속을 계산한다.

시운전·유지보수·공사관리 실무7강

시운전과 인계인수, 정비 · 검사 계획과 가용도, 보일러 · 냉동기 · 공조기 보수, 단열과 에너지 사용량, TAB 비례법, 원가 계산과 VE, 운영 안전을 다룬다.

자주 꺼내 쓰는 식

G = Qeqe, L = Gw, COPH = COPR + 1
Va = π4D2LNZ × 60 [m³/h], G = Vaηvv1, 축동력 = G(h2 − h1)ηcηm
COP = QeGL(h2 − h1) + GH(h4 − h3) (분모 = 저단 + 고단 동력)
Qc = Qe + W, Gw = QccΔTw (c = 4.19 [kJ/(kg·K)])
A = QcKΔtm, Δtm = tc − tw1 + tw22
냉각 효율 = 레인지레인지 + 어프로치, 1 냉각톤 = 3,900 kcal/h
Q = m[c1(t1 − tf) + L + c2(tf − t2)], 냉동기 용량 = 하루 부하 × 24운전 시간
급기량 G = qscp(tR − tS), 코일 부하 = G(hM − hS)
SHF = qsqs + qL, 코일 부하 q = G(hM − hC)
Qs = 1.2VΔT, QL = 3000VΔx [kW] (V 는 m³/s)
가습량 L = G(x2 − x1), 가열량 q = G(h2 − h1)
L = ρgQH1000η [kW] (Q 는 m³/s), H = Ha + hf + V22g
NPSHa = Paρg − hs − hfs − Pvρg > NPSHr
L = QPtη, 지름 상사 Q ∝ D³ · P ∝ D² · L ∝ D⁵
ΔP = fLdρV22, Re = Vdν, 층류 f = 64Re
응축수량 m = Qr, 재증발률 x = h1′ − h2′r2
물의 팽창량 ΔV = V(ρ1ρ2 − 1)
가용도 A = MTBFMTBF + MTTR
공사 원가 = 재료비 + 노무비 + 경비, VE 가치 V = FC
위험물 배수 = Σ저장량지정 수량 (경유 · 등유 1,000 L)

함께 묻는 두 갈래

이름이 비슷하거나 같은 설비를 다른 쪽에서 보는 것을 나란히 놓았다.

한쪽
견주는 쪽
레인지: 물이 식은 폭(입구 수온 − 출구 수온)냉각탑 성능 계산
어프로치: 출구 수온과 외기 습구 온도 사이에 남은 틈냉각탑 성능 계산
증기 가습: 건구 온도가 거의 그대로, 절대 습도만 오른다난방·가습 부하 계산
물 분무 · 기화 가습: 엔탈피가 일정하고 건구 온도가 내려간다난방·가습 부하 계산
등마찰 손실법: 단위 길이당 마찰 손실을 일정하게덕트 설계 계산 (등마찰법·상당직경)
정압 재취득법: 끝까지 정압을 고르게(등속법은 분진 수송에)덕트 설계 계산 (등마찰법·상당직경)
상용 출력: 난방 + 급탕 + 배관 손실열원장비 용량 선정
정격 출력: 상용 출력 + 예열열원장비 용량 선정
냉동기: 고압가스 안전관리법정비·검사 계획 수립 실무
보일러: 에너지이용 합리화법(계속 사용 검사)정비·검사 계획 수립 실무
암모니아 누설: 유황초에 흰 연기, 붉은 리트머스가 파랗게운영안전관리 실무
프레온 누설: 할라이드 토치 파랑 → 초록 → 보라, 전자 검지기, 비눗물운영안전관리 실무

자주 틀리는 곳

증발 온도가 내려가거나 응축 온도가 오르면 COP 가 떨어지고, 과냉각은 qe 를 키운다. 히트 펌프로 쓰면 응축기 열이 쓸모 있는 열이라 COP 가 1 크다.

압축비가 크면 체적 효율이 떨어진다. 냉동 능력은 Qe = G(h1 − h4), 축동력은 G(h2 − h1) 을 압축 효율과 기계 효율로 나눈 값이다.

응축 부하는 냉동 능력에 압축기 동력을 더한 값이라 냉동 능력보다 크다. 냉각수 온도차를 크게 잡으면 물은 적게 들고 전열 면적은 커진다.

1 냉각톤(3,900 kcal/h)과 1 냉동톤(3,320 kcal/h)은 다른 단위다.

송풍량은 취출 온도차에 반비례한다. 온도차를 크게 잡으면 풍량은 줄지만 드래프트 · 결로에 주의한다.

축동력 식의 Q 는 m³/s 로 넣는다. 밀폐 회로는 실양정 Ha 가 0 이고, NPSHa 가 NPSHr 보다 커야 캐비테이션이 없다.

같은 유량에서 단위 길이 손실은 지름의 5제곱에 반비례한다(f 일정). 엘보 · 밸브 손실은 ζ 나 상당 길이로 더한다.

TAB 조정 전에 모든 댐퍼 · 밸브를 연다. 비례법은 비율이 가장 낮은 출구를 기준으로 다른 출구를 맞춘 뒤 전체를 올린다.

분자량이 29 보다 큰 가스(프레온 · LPG)는 바닥에, 작은 가스(암모니아 · 메탄)는 천장 쪽에 모인다. 적정 공기는 산소 18 % 이상 23.5 % 미만이다.

이 안내의 식과 주의점은 공조냉동 설계 실무 26강에 있는 것을 옮겼다. 줄마다 붙은 이름이 그 내용을 다루는 강이다.