공조·환기설비의 제어

HVAC Control Systems

공조 제어는 실온·습도·외기도입·정압을 목표에 붙드는 피드백 체계예요. 냉온수 코일 밸브는 오차에 비례한 개도로 열량을 조절하고, VAV는 풍량까지 줄여요. 환기는 CO₂·재실·차압으로 팬·댐퍼를 연동하는 시퀀스와 피드백이 섞여요. 실온·설정값을 바꾸고 CAV/VAV를 토글해 밸브·풍량 응답을 봐요.

공조 제어의 골격

💡 무엇을 무엇으로

①실온 제어: 센서 → 컨트롤러 → 냉/온수 밸브(또는 압축기)

②급기온도 리셋: 부하에 따라 급기 설정온도를 바꿈

③덕트 정압: VAV 박스 개도에 맞춰 급기팬 인버터

④외기도입: 엔탈피·온도 비교로 이코노마이저 댐퍼

구성

공조 제어 루프

비례 밸브 + VAV 풍량

현재 실온27 ℃

설정온도24 ℃

⚡ 관찰

①오차 3.0 K → 밸브 개도 약 100% (비례대 2K 가정)

②VAV 풍량 ≈ 100%

③실온이 설정 이하이면 냉각 밸브는 닫힘(과냉 방지)

④VAV는 부분 부하에서 팬 동력을 크게 줄임

제어식과 환기

비례 밸브 개도

MV = K_p (T_room - T_set)

냉각 시 오차>0이면 개도↑ (범위 0~100% 포화)

VAV 풍량 개념

Q = Q_min + (Q_max-Q_min)·load

load: 존 부하(0~1), 최소 외기·환기량 하한 유지

🔑 환기 제어 포인트

①CO₂ 센서: 재실 증가 → 외기도입·배기 증가

②1종 환기: 급·배기 팬 동시, 2종 급기, 3종 배기

③전열교환기: 외기부하 절감과 바이패스 시퀀스

④차압·방연: 계단실 가압은 화재연동 시퀀스

시험 포인트

🎯 시험 포인트

①공조 피드백: 실온·급기온·정압·습도 루프

②비례제어: 오차에 따른 밸브 개도, 비례대 개념

③CAV=정풍량, VAV=변풍량(부분부하 절약)

④이코노마이저: 외기 냉방 가능 시 냉동기 절감

⑤환기: CO₂·재실·차압 제어와 방식(1·2·3종) 연계

📝 대표 기출 유형

①공조방식별 제어 포인트 대응

②VAV 정압 제어와 박스 댐퍼

③환기방식과 자동제어 연동