공조설계를 하기 위해 필수적으로 알아야 하는 습공기 선도 보는 법을 알아보겠습니다.

아래의 공기선도는 대한설비공학회 홈페이지에서 다운받을 수 있는 공기선도 프로그램에서 프린트한 사진입니다.

공기의 상태 값 중 두가지를 알면 공기선도 상에 상태점을 표시할 수 있습니다. 예를 들면 건구온도 23℃, 상대습도 45% 인 경우 가로 축 건구온도 선에서 23에 해당하는 곳의 수직선과 상대습도 45% 선이 만나는 점이 바로 그 상태점이 됩니다. 또한 건구온도 23℃, 습구온도 17℃ 인 경우 건구온도 23℃ 수직선과 17℃에 해당하는 습구온도 선이 만나는 점이 그 상태점이 됩니다. 이렇게 공기선도 상에 현재 공기 상태점을 표시한 후 내가 원하는 공기의 상태점을 표시하여 서로 연결하면 목표점으로 공기의 상태를 조절하는 공조 프로세스가 만들어 집니다.

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이 연결선으로 냉방을 해야하는 것인지 난방을 해야 하는지 등을 결정할 수 있습니다. 그러면 여러가지 경우의 공조 프로세스를 알아보겠습니다.

(1) 냉방 프로세스

위의 프로세스는 냉방과정으로 절대습도의 변화없이 온도만 변하며 높은 온도에서 낮은 온도로 변하는 과정 입니다. 화살표가 좌측으로 이동하다 보면 포화곡선과 만나게 되는데 이 교차점에 해당하는 건구온도가 바로 노점온도 입니다. 위의 화살표의 끝이 포화곡선과 만나지 않았으므로 결로가 발생하지 않고 온도만 내려가는 과정입니다.

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(2) 냉방제습 프로세스

냉방 프로세스와 같이 온도가 내려가는 과정이지만 화살표의 끝이 포화곡선과 만나 아래 방향으로 이동하였습니다. 즉 시작점과 끝점의 절대습도 차이가 발생하였고 위에서 아래로 절대습도가 줄어들었으므로 이 프로세스를 냉방제습 과정이라고 합니다.

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(3) 난방 프로세스

이 과정은 습도 변화 없이 건구온도가 오른 쪽으로 상승하는 과정으로써 난방 프로세스에 해당합니다.

(4) 난방가습 프로세스

화살표가 우상향하는 과정으로 난방과 가습이 동시에 운전하는 경우에 해당합니다.

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(5) 증기분부 가습 프로세스

가습 형식 중 증기를 분무하는 과정에 해당 합니다. ( 열수분비 = 650kcal/kg )

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(6) 수분무 가습

수분무 가습에 해당하며 온도가 내려가는 냉방효과가 있어 증발냉각 시스템에도 적용됩니다. 또한, 에어와셔 기능도 가능한데 공기 중의 먼지등 이물질을 물을 분사하여 제거하는 장치에도 사용합니다. 물의 온도에 따라 습구온도 선을 따라 이동합니다.

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(7) 건식제습 프로세스

건식제습 프로세스로써 건식 제습로터를 이용한 제습과정에 해당합니다. 제습로터는 실리카겔이 공기 중의 수분을 흡수한 후 히터로 수분을 말리는 과정을 반복하는 데 120℃의 고온으로 건식로터여재를 말리기 때문에 온도가 상승하게 되므로 우하향하는 형태의 프로세스 형성됩니다. 습식제습 (일반 냉방기에 의한 제습)으로 제습이 불가능한 습도를 만들어야 할 때 사용됩니다.

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이상으로 대표적인 공기선도 공조프로세스를 알아보았습니다. 향후 공조 설계 과정을 이해하기 위해 꼭 알아두어야 하겠습니다.