덕트

개념과 원리

덕트는 공조기에서 처리된 공기를 각 실로 공급하거나 실내공기를 환류·배기하기 위한 통로입니다. 덕트 설계에서는 필요한 풍량을 보내면서 압력손실, 소음, 설치공간을 적절히 관리해야 합니다.

체적유량 Q, 덕트 단면적 A, 평균풍속 V의 기본관계는 Q = A×V입니다.

덕트 내부의 압력손실은 직선구간의 마찰손실과 엘보, 분기, 댐퍼 등에서 발생하는 국부손실로 나눌 수 있습니다. 송풍기는 이 전체 저항을 이길 수 있는 압력을 제공해야 합니다.

원형덕트와 장방형덕트를 비교하거나 등가직경을 구하는 문제도 출제될 수 있으며, 문제에서 제시한 공식이나 표를 우선 적용해야 합니다.

풍속을 지나치게 높이면 덕트 크기는 줄일 수 있지만 마찰손실과 소음이 증가할 수 있습니다.

P₁ + ρv₁²/2 = P₂ + ρv₂²/2 + ΔP

전압 = 정압 + 동압

ΔP = λ(l/d)(ρv²/2)

ΔP = K(ρv²/2)

D = 1.3[(ab)⁵/(a+b)²]¹⁄⁸

등마찰손실법, 등속법, 정압재취득법, 전압법 등을 사용한다.

가장 많이 사용
실무와 시험에서는 등마찰손실법이 가장 널리 사용된다.

풍량이 1.8 m³/s이고 덕트 내 평균풍속을 6 m/s로 설계한다면 필요한 단면적은:

A = Q÷V = 1.8÷6 = 0.30 m²

이 단면적을 정사각형 덕트로 만든다면 한 변의 길이는 √0.30 = 약 0.548 m, 즉 약 548 mm입니다.

같은 풍량에서 풍속을 9 m/s로 높이면 필요한 단면적은 1.8÷9=0.20 m²로 줄어들지만 일반적으로 압력손실과 소음 증가를 함께 고려해야 합니다.

① m³/h와 m³/s를 바로 섞지 마세요.
Q=A×V에서 풍속이 m/s라면 풍량도 m³/s로 맞추는 것이 편리합니다.

② 덕트 면적과 한 변의 길이를 혼동하지 마세요.
정사각형이라면 한 변은 면적의 제곱근입니다.

③ 마찰손실만 계산하고 국부손실을 빠뜨리지 마세요.

④ 풍속을 높이면 항상 유리한 것이 아닙니다.
소음과 압력손실이 커질 수 있습니다.