관리자입니다.
질문한 냉난방시스템을 통틀어 공조장치라고 합니다.
열이란 놈이 눈에 안보여 힘들져...^^
그럼 제품의 경우를 먼저 살펴보죠....
공장에서 제조되어진 제품은 트럭같은 운송수단으로 운반되어 상점에서 판매되어 집니다.
그럼 공조장치에서 열은 냉동기나 보일러(공장)에서 만들어져 펌프나 송풍기(트럭)으로 운반되어져 열교환기(상점)에서 실내에 온열이나 냉열을 공급합니다.
거꾸로 거슬러 올라가 볼까요....
우선 학생방의 창문아래 보이는 차가운 바람이나 따뜻한 바람이 나오는 기기가 있죠.
그 기기가 열교환기에 해당하는 팬 코일 유닛(FCU)입니다.
우정원에 있었던 적은 없지만 놀러 갔던 기억으로는 그랬던 것 같은데.... 아님 말구 ^^;
한번 기기를 잘 살펴보세요 FCU(fan coil unit)이란 말이 있을 듯 합니다. 머 제조회사는 LG쯤 되겠군요... -.-
암튼 FCU는 코일과 송풍기가 일체화된 구조로 방안까지 가져온 냉수(여름)나 온수(겨울)를 실내의 공기와 열교환을 시키며 이때 송풍기는 실내의 공기를 순환시켜 코일의 표면에서 공기를 냉각(여름)하거나 가열(겨울)하기도 합니다. 요런 과정을 거쳐 공기는 다시 방안을 따뜻하게 하거나 시원하게 합니다.
그럼 실내까지 열을 무엇에 태워 이동시킬까요?
열을 이동시키는 매체에 따라 공조장치는 전공기방식(공기로써 열을 이동), 전수방식(물), 냉매방식, 공기-수방식(공기+물)로 나누어 지기도하며 공기의 운반은 송풍기, 물의 운반은 펌프가 각각 담당하고 있습니다.
FCU가 있는 것으로 보아 물을 통해 운반되는 방식이 아닐까 추측이 되는 군요... 아님 어쩌지 ^^;
그럼 온열과 냉열을 만들어 내는 것은 앞서 설명한 것처럼 보일러와 냉동기입니다.
설계단계에서 이 핵심에 해당하는 보일러와 냉동기의 용량은 어떻게 결정할 까요...
대규모 건물일수록 무턱데고 경험치에 의해 냉동기와 보일러의 용량을 산정할 경우 낭패를 보기 쉽습니다. 예를 들어 임의의 샘플로 방 하나를 난방하는데 4kW짜리 히터로 충분하니까 방이 1000개면 4000kW면 되겠지... 이러면 10중 8, 9는 아니 99%는 틀릴 겁니다.
이럴 경우 먼저 열부하의 계산이 선행되어져야 합니다. 열부하라는 것은 적정한 온습도 조건으로 냉난방을 하는데 필요한 에너지 소모량쯤으로 생각하시면 좋을 듯합니다. 그러니까 겨울에 방을 20C로 유지하고 싶은데 여름에 24C 습도 50%로 유지하고 싶은데 얼마나 열이 필요한 건지를 계산하는 겁니다.
우정원같은 경우 방크기와 구조가 똑같으니까 방 한개의 열부하를 계산해 곱하기 전체 방개수를 하여 냉동기나 보일러의 용량을 산정하면 될 듯합니다만 우선 동서남북으로 다 향이 나있기 때문에 들어오는 일사량이 틀려지죠... 이 일사량은 난방시에는 보일러의 짐을 덜어 주고 냉방시에는 냉동기의 짐을 더 지우게 됩니다. 그러니까 방 크기가 똑 같더라도 남향인지 또는 동, 서, 북향인지에 따라 필요한 열량이 틀려지게 됩니다.
또 7층과 중간층 그리고 지하층 등도 틀려지게 됩니다. 7층은 위쪽으로 옥상과 접하고 있기때문에 겨울에는 그 만큼 열을 더 많이 빼앗기고 여름에는 열을 더 많이 받게 됩니다.
이 외에도 건물의 외부쪽과 내부쪽이 또 틀립니다. 실제로 고층건물의 안쪽 방(내주부)들은 겨울에도 냉방이 필요한 경우도 있습니다.
이외에도 많은 변수가 있으며 이렇게 많은 변수에 의해서 열부하를 계산할 때에는 모든 방에 대해서 다 해줄수는 없습니다. 우정원이 3000개의 방이 있나...? 헉 이거 언제 다 하죠... 그래서 열부하의 특성이 비슷한 방들 끼리 묶어서 계산하게 됩니다. 이런 단계를 죠닝이라고 합니다. 이렇게 해서 구해진 열부하를 토데로 냉동기와 보일러의 용량을 산정하게 됩니다.
아 힘들당... 손아퍼요... T.T
이제 머하지 아 냉동기와 보일러의 메커니즘을 할 차례군요.. 아 냉각탑도 설명해야하나.. 또 머있지... 근데 이에 대한 자세한 메커니즘까지 설명하자면 넘 길어져 이쯤하고 자세한 내용은 수업시간을 이용하세요...
학생이 관심이 있다면
냉동은 학생이 지금 듣고 있는 공업열역학2에서 약간 냉동 및 공기조화에서 자세히
보일러는 열에너지변환에서 자세히 다루어지며
그 밖에 열교환기의 메커니즘은 대부분의 열전달 책 뒷부분에서 나오는데 수업시간에 다루는 지는 잘 모르겠군요....
이런 공조시스템 전반에 관해서는 냉동 및 공기조화에서 자세히 다루어 집니다.
급하게 궁금증을 자세히 해소하고 싶으면 <100만인 속 100만인의 공기조화>를 추천합니다. 이 책은 학생이 살고 있는 우정원 서점에 가면 있을 겁니다. 책보고 이해가 잘 안가면 좀더 시간을 가지고 열역학, 유체역학, 열전달을 차근차근 배워 나가면 이해하기가 쉬울 겁니다. 저는 요런 과목들을 소홀히 해서 아직도 잘 모르겠군요 ㅠ.ㅠ;
고롬 20000
>전 우정원에 살고 있는데요~~~
>우정원건물 디게 크잖아여, 사람들도 많이 살고
>그런데, 이런 큰건물은 냉.난방을 어떻게 하는지 궁금해요...
>우정원 뒷쪽에 엄청큰 보일러같은게 있는데 그게 물데우는 건가요?
>각방마다 온수가 항상나오는데... 그럼..
>계속해서 어떤연료를 태워서 계속 물을 데우는건가요? 비용이 만만치 않을것 같은데...
>열이란놈은 눈에보이질 않으니 많이 해깔려요~~~
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