냉각탑·냉각수량 계산

Cooling Tower Water Flow

냉각탑이 버리는 열은 냉동능력에 압축일을 더한 응축부하예요. 냉각수량은 그 열량을 비열·온도차로 나눈 값이에요. 레인지(입출구 온도차)가 작으면 같은 열에도 유량이 커져요. 냉동능력·압축일·온도차로 냉각수량을 산정해 봐요.

응축부하와 냉각탑

🔑 열 균형

①응축기에서 버리는 열 Q_ct ≈ Qe + W

②Qe는 증발기 흡수열(냉동능력), W는 압축기 투입일

③냉각탑은 Q_ct를 외기로 방열

④냉각수량 m = Q_ct / (c · ΔT), ΔT = Tin − Tout

부하·유량 시뮬

냉동능력 Qe350 kW

압축일(소요동력) W80 kW

냉각수 입구 Tin37 ℃

냉각수 출구 Tout32 ℃

💡 관찰

①Q_ct ≈ 430.0 kW

②ΔT ≈ 5.0 ℃, m ≈ 20.54 kg/s ≈ 74.0 m³/h

③W를 키우면 응축부하가 커져 냉각수량이 늘어난다

④레인지를 키우면 같은 Q_ct에도 유량이 줄어든다

핵심 공식

냉각탑 방열량

Q_ct ≈ Q_e + W

지금 Q_ct ≈ 430.0 kW

냉각수량

m_cw = Q_ctc · ΔT

c≈4.186 kJ/(kg·K), ΔT=5.0 ℃ → m≈74.0 m³/h

레인지

Range = T_in - T_out

냉각수 입출구 온도차 [℃]

시험 포인트

🎯 시험 포인트

①Q_ct ≈ Qe + W (응축부하 = 냉동능력 + 압축일)

②m = Q/(c·ΔT), 단위 정합(kW·s = kJ) 확인

③ρ≈1000 kg/m³로 m³/h 환산: m×3.6

④레인지·어프로치는 탑 선정·성능 지표

📝 대표 기출 유형

①Qe=350 kW, W=70 kW일 때 Q_ct는? (답: 420 kW)

②Q=420 kW, ΔT=5℃, c=4.186일 때 m(kg/s)은? (답: 약 20.1)

③같은 부하에서 레인지를 2배로 하면 유량은? (답: 약 1/2)