seegongsik

공조냉동기계기사 실기 · 습공기선도 공조 프로세스 계산

Psychrometric Process Calc

여름 냉방 과정은 습공기선도 위에서 외기 O 와 실내 환기 R 을 섞은 혼합점 M, 코일이 식히고 말린 급기점 S, 급기가 방의 열과 수분을 받아 R 로 돌아가는 고리로 그린다. 혼합점은 O 와 R 을 잇는 직선을 외기와 환기의 건공기 질량비로 나눈 자리에 놓이고, 급기점은 R 에서 방의 현열비(SHF) 기울기로 그은 선 위에 있다. 급기량은 방의 현열 부하를 실내와 급기의 온도차로 나눠 정하고, 코일 부하 G(h_M − h_S)는 방의 부하에 외기를 들여온 부하가 더해진 값이다. 그림은 습공기선도 일부에 O · R · M · S 를 찍은 것이고, 외기 비율과 급기 온도 슬라이더로 점의 자리와 아래 두 줄의 급기량 · 코일 부하가 바뀐다(외기 32 ℃ · 60 %, 실내 26 ℃ · 50 %, 방 현열 30 kW · 잠열 6 kW 는 설명용 값).

외기 비율과 급기 온도 바꾸기

30 %
16 ℃
💡 지금 값
①혼합점 M: 27.8 ℃, 절대습도 0.0127 kg/kg, 엔탈피 60.5 kJ/kg
②급기점 S: 16 ℃, 절대습도 0.0097 kg/kg(상대습도 약 85 %), 급기량 2.93 kg/s
③코일 부하 58.3 kW = 방 36.0 kW + 외기 22.3 kW
④외기 비율을 키우면 M 이 O 쪽으로 가 외기 부하가 커지고, 급기 온도를 낮추면 같은 현열을 적은 풍량으로 처리한다

계산식

혼합
tM ≈ GO tO + GR tRGO + GR
절대습도와 엔탈피도 같은 질량 가중 평균이다. 온도는 거의 맞고, 엄밀히는 엔탈피와 절대습도로 섞는다
급기량
G = qscp(tR - tS)
cp 는 습공기 비열 약 1.01 kJ/(kg·K)이다. 밀도 1.2 kg/m³ 로 나누면 m³/s 가 된다
코일 부하와 재열
qc = G(hM - hS), qRH = G cp (tS - tC)
코일 부하는 방의 부하 G(hR − hS)에 외기 부하 GO(hO − hR)를 더한 것과 같다. 재열은 코일 출구 C 를 급기 온도까지 데우는 열이다

선도에서 읽는 다른 과정

📏 가열 · 냉각 · 재열 · 외기 냉방
①가열은 절대습도가 그대로라 오른쪽 수평선, 이슬점보다 높은 코일로 식히면 왼쪽 수평선이다
②이슬점보다 낮게 식혀야 수분이 맺혀, 과정이 왼쪽 아래로 꺾인다
③잠열이 커 SHF 가 작은 방은 코일로 더 낮게 식혀 수분을 뺀 뒤 재열해 급기 온도를 맞추는데, 식힌 열을 다시 넣으니 에너지가 더 든다
④외기 엔탈피가 실내보다 낮은 철에는 외기를 많이 들일수록 코일 부하가 줄어, 외기 냉방을 쓴다

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①혼합점은 O-R 직선 위, 질량비로 나눈 자리
②급기량 G = qs ÷ (cp(tR − tS))
③코일 부하 = G(hM − hS) = 방의 부하 + 외기 부하
④재열 = G cp(tS − tC)
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 외기 30 %(32 ℃)와 환기 70 %(26 ℃)를 섞으면 혼합 건구온도는? (답: 0.3 × 32 + 0.7 × 26 = 27.8 ℃)
②[기출유형] 방 현열 30 kW, 실내 26 ℃, 급기 16 ℃ 일 때 급기량은? (답: 30 ÷ (1.01 × 10) ≈ 2.97 kg/s, 밀도 1.2 로 약 2.5 m³/s)
③[기출유형] 코일 입구 엔탈피 60 kJ/kg, 출구 40 kJ/kg, 공기 3 kg/s 일 때 코일 부하는? (답: 3 × 20 = 60 kW)
← 이전
냉동·냉장부하 산정 실무
다음 →
냉각코일 부하와 SHF 계산

마지막 수정