가열·가습과 냉각·감습

개념과 원리

겨울 공조에서는 가열 후 가습을, 여름 공조에서는 냉각·감습 후 필요하면 재열을 수행합니다. 중간점을 정하면 현열과 수분 변화를 나누어 볼 수 있습니다. 다만 선도에서 잡은 중간점이 실제 기기의 출구인지 계산 편의를 위한 가상점인지 구분합니다.

그림·공식 정리

가열·가습

현열을 공급하여 온도를 높이고, 수분을 공급하여 절대습도도 높이는 과정이다.

qₛ = G Cₚ(t₃ − t₁)
L = G(x₂ − x₃)
qₗ = rL = G(i₂ − i₃)
qₜ = qₛ + qₗ = G(i₂ − i₁)

qₜ: 전열량, qₛ: 현열량, qₗ: 잠열량

냉각·감습

공기를 노점온도 이하로 냉각하여 온도를 낮추고 수증기를 응축시켜 절대습도도 낮추는 과정이다.

L = G(x₁ − x₂) = ρQ(x₁ − x₂)
qₛ = G Cₚ(t₁ − t₃)
qₗ = rL = G(i₃ − i₂)
qₜ = qₛ + qₗ = G(i₁ − i₂)

x₁: 처리 전 절대습도, x₂: 처리 후 절대습도. 감습 과정에서는 x₁ > x₂이다.

계산 방향 주의
가습량은 증가량 x₂ − x₁, 감습량은 감소량 x₁ − x₂로 두어 양수로 계산한다.

풀이에 적용하기

건공기 2 kg/s, 입구 h=60·x=0.012, 출구 h=40·x=0.008이면 공기 엔탈피 감소율은 40 kW, 응축수량은 0.008 kg/s=28.8 kg/h입니다. 응축수로 나가는 에너지를 무시한 기본 계산입니다.

헷갈리는 부분

응축수량에는 건공기 유량을 사용합니다. 더 엄밀한 코일 열수지는 배출 응축수 엔탈피를 포함하므로 문제에서 무시하는 항목을 확인합니다.