침입외기·도입외기 부하 계산

Infiltration & Outdoor Air Load Calculation

외기 부하는 현열과 잠열을 따로 잡아요. 침입은 환기횟수(ACH)로 유량을 잡고, 도입외기는 의도된 급기량이에요. 같은 식으로 Qs=1.2VΔT, Ql≈3010VΔW 를 씁니다. 환기횟수·실체적·온습도차로 외기부하를 계산해 봐요.

외기 부하는 유량 × 온습도차

틈새로 들어오는 침입외기나 의도적으로 넣는 도입외기 모두, 풍량 V와 실내·외 온도차·절대습도차로 부하가 결정됩니다. 환기횟수 n[1/h]와 실 체적 V_room[m³]이면 시간당 유량 = n·V_room, 초당 V = n·V_room/3600 입니다.

🔑 실기 골격

①V [m³/s] = n · V_room / 3600 (또는 주어진 m³/h ÷ 3600)

②현열 Qs [kW] = 1.2 · V · ΔT

③잠열 Ql [kW] ≈ 3010 · V · ΔW (ΔW[kg/kg])

④합계 Qt = Qs + Ql, 침입·도입 모두 동일 골격

ACH·체적으로 외기 부하

환기횟수 n (ACH)1 회/h

실 체적 V_room300 m³

온도차 ΔT15 ℃

절대습도차 ΔW8 g/kg

유량 V

300 m³/h

0.0833 m³/s

현열 Qs

1.50 kW

1.2·V·ΔT

잠열 Ql

2.01 kW

3010·V·ΔW

합계 Qt

3.51 kW

Qs+Ql

단계별 풀이 예제

1단계 · 유량

V = n · V_room3600 = 1.0 × 3003600 = 0.0833 m³/s

300 m³/h

2단계 · 현열

Q_s = 1.2 · V · ΔT = 1.2 × 0.0833 × 15 = 1.50 kW

ρ·cp ≈ 1.2 kJ/m³K

3단계 · 잠열

Q_l = 3010 · V · ΔW = 3010 × 0.0833 × 0.0080 = 2.01 kW

ΔW = 8 g/kg = 0.0080 kg/kg

4단계 · 합계

Q_t = Q_s + Q_l = 1.50 + 2.01 = 3.51 kW

침입외기 부하

💡 관찰

①n 또는 V_room이 커지면 유량·부하가 선형 증가

②ΔW 단위 g/kg ↔ kg/kg 변환 실수가 잦다

③도입외기는 필요환기량·인원 기준으로 n을 역산하기도 함

④전열교환기로 외기부하 절감은 별도 실기 단원

핵심 공식

유량 (ACH)

V = n V_room3600

[m³/s], n[1/h], V_room[m³]

현열

Q_s = 1.2 V ΔT

[kW]

잠열

Q_l = 3010 V ΔW

[kW], ΔW[kg/kg]

시험 포인트

🎯 시험 포인트

①V = n·V_room/3600 또는 m³/h÷3600

②Qs = 1.2 V ΔT, Ql = 3010 V ΔW

③침입(비의도) vs 도입(의도 급기) 구분

④ΔW 단위(g/kg vs kg/kg) 반드시 통일

📝 대표 기출 유형

①환기횟수로 침입외기 현·잠열 계산

②도입외기량 제시 후 외기부하

③인원·필요환기량에서 도입외기 역산