seegongsik

건축설비기사 건축설비설계 · 펌프의 특성곡선과 운전점

Pump Curve & Operating Point

펌프가 낼 수 있는 양정은 유량이 늘수록 줄고(펌프곡선), 배관이 요구하는 양정은 정양정에 유량의 제곱에 비례하는 마찰이 더해져 늘어나므로(시스템곡선), 두 곡선이 만나는 점이 실제 운전점이다. 회전수를 바꾸면 상사법칙에 따라 펌프곡선이 위아래로 옮겨 가 운전점이 움직이며, 공조 순환펌프의 인버터 운전이 이 원리를 쓴다. 그림은 H-Q 평면에 펌프곡선과 시스템곡선을 그리고 두 곡선의 교점을 운전점으로 표시해요. 회전수 슬라이더를 옮기면 펌프곡선이 오르내리고 운전 유량과 양정이 다시 계산돼요.

두 곡선의 교점

💠 운전점
①펌프곡선은 유량이 늘수록 양정이 줄어든다 (H ≈ H0 − aQ²)
②시스템곡선은 정양정에 마찰저항을 더한 것이다 (H = Hst + cQ²)
③교점의 Q와 H가 실제 운전 유량과 양정이에요
④밸브 교축이나 회전수 제어로 교점을 옮긴다

회전수로 펌프곡선 옮기기

1750 rpm
운전 유량
Q = 43.6
N = 1750 rpm일 때 교점
운전 양정
H = 27.2 m
N/N0 = 1.00
💡 관찰
①N을 올리면 펌프곡선이 위로 올라가 교점의 Q와 H가 커진다
②그림에 쓴 값: 기준 N0 = 1,750 rpm, 체절양정 H0 = 50 m, 정양정 Hst = 12 m
③배관이 그대로면 시스템곡선은 바뀌지 않아요. 밸브 교축 슬라이더는 없다
④축동력 ∝ N³도 시험에 나오지만, 그림은 Q · H 교점만 다룬다

상사법칙과 공식

펌프 특성 (근사)
H = H0 - aQ2
체절양정 H0, 계수 a
시스템 곡선
H = Hst + cQ2
정양정 + 마찰항
회전수 상사
Q2Q1 = N2N1, H2H1 = (N2N1)2
같은 펌프 · 같은 유체

시험 포인트

🎯 시험 포인트
①운전점은 펌프곡선과 시스템곡선이 만나는 점이다
②Q ∝ N, H ∝ N², 축동력 ∝ N³
③정양정이 있으면 시스템곡선이 H축 위에서 시작해요
④설계점은 효율이 가장 높은 점(BEP) 가까이에 두는 것이 원칙이다
📝 대표 기출 유형
①H-Q 곡선에서 운전점 읽기
②회전수를 바꿀 때 Q · H 배율
③밸브를 조이면 시스템곡선이 가팔라지는 관계
← 이전
공기조화기의 구성과 용량
다음 →
캐비테이션과 펌프의 직·병렬 운전

마지막 수정