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공조냉동기계기사 실기 · 송풍기 정압과 동력 계산

Fan Pressure and Power

송풍기 동력은 보내는 풍량 Q 와 이겨야 할 압력 P 의 곱을 효율로 나눈 값, L = Q P ÷ η 이다(Q 가 m³/s, P 가 Pa 이면 W). 송풍기가 만드는 전압은 정압과 동압의 합이고, 송풍기 정압은 전압에서 토출구 동압을 뺀 값으로 덕트 저항을 이겨 내는 몫이다. 같은 송풍기의 회전수를 바꾸면 상사 법칙에 따라 풍량은 회전수에, 압력은 그 제곱에, 동력은 그 세제곱에 비례한다. 그림 왼쪽은 지금 풍량 · 전압 · 효율로 구한 축동력과 회전수를 바꾼 뒤의 값, 오른쪽은 회전수 비에 따른 풍량 · 압력 · 동력의 비이고, 네 슬라이더로 함께 바뀐다.

풍량 · 전압 · 효율 · 회전수 바꾸기

12000 m³/h
600 Pa
65 %
1
💡 지금 값
①축동력 L = 3.33 × 600 ÷ 0.65 = 3.08 kW
②회전수를 1.00 배로 하면 풍량 1.00 배, 압력 1.00 배
③동력은 1.00 배인 3.08 kW
④동력이 세제곱으로 늘어 회전수를 조금만 올려도 전동기가 과부하되기 쉽다

동력과 상사 법칙

축동력
L = Q Ptη
Q 는 풍량(m³/s), Pt 는 송풍기 전압(Pa), η 는 전압 효율이다. 결과는 W 이고 1,000 으로 나누면 kW
풍량
Q2Q1 = N2N1
풍량은 회전수에 비례한다
정압
P2P1 = (N2N1)2
압력은 회전수의 제곱에 비례한다
동력
L2L1 = (N2N1)3
동력은 회전수의 세제곱에 비례해, 조금만 빨리 돌려도 크게 는다

송풍기에서 챙길 것

📏 정압 · 크기 · 풍량 조절
①송풍기 정압 = 송풍기 전압 − 토출구 동압
②크기만 다른 같은 꼴 송풍기는 풍량이 지름의 세제곱, 압력이 제곱, 동력이 다섯제곱에 비례한다
③풍량을 줄일 때 회전수를 낮추면 동력이 세제곱으로 줄어, 댐퍼로 조이는 것보다 에너지가 크게 준다
④전동기는 축동력에 여유를 더해 고른다

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①축동력 L = Q P ÷ η
②상사 법칙: Q ∝ N, P ∝ N², L ∝ N³
③지름 상사: Q ∝ D³, P ∝ D², L ∝ D⁵
④정압 = 전압 − 토출구 동압이다
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 회전수를 1.1 배로 하면 동력은 몇 배인가? (답: 1.1³ ≈ 1.33 배)
②[기출유형] 풍량 3 m³/s, 전압 600 Pa, 효율 0.6 인 송풍기의 축동력은? (답: 3 × 600 ÷ 0.6 = 3,000 W, 곧 3 kW)
③[기출유형] 송풍기 정압을 구하는 식은? (답: 송풍기 전압 − 토출구 동압)
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