습공기선도와 열수분비

개념과 원리

열수분비는 수분 변화량에 대한 엔탈피 변화량의 비입니다. 습공기선도에서 상태변화 방향을 정할 때 사용하며, 순수 가열처럼 절대습도 변화가 0인 과정은 유한한 값으로 나눌 수 없습니다. 선도의 기울기 눈금은 해당 선도의 정의를 따라 읽습니다.

그림·공식 정리

습공기선도

외기와 환기의 혼합비율, 공기조화기의 처리 과정, 운전 중 실내 변화 및 공기 상태의 변화를 한눈에 읽기 위해 사용하는 선도이다.

열수분비 U(Moisture Ratio)

절대습도의 변화량에 대한 엔탈피 변화량을 나타낸다.

U = 전열량의 변화량 / 수분의 변화량 = (i₂ − i₁) / (x₂ − x₁) = Δi / Δx = (qₛ + qₗ) / L

i₁, i₂: 각 상태점의 엔탈피(kJ/kg), x₁, x₂: 각 상태점의 절대습도(kg/kg′), qₛ: 현열량, qₗ: 잠열량, L: 수분 변화량

시험 암기
열수분비는 선도에서 두 상태점을 잇는 공기 상태 변화선의 기울기를 나타낸다.
엔탈피 변화량 ÷ 절대습도 변화량

풀이에 적용하기

엔탈피가 40에서 50 kJ/kg(DA), 절대습도가 0.008에서 0.012로 변하면 열수분비는 50−400.012−0.008=2,500 kJ/kg(수분)입니다. 건공기 기준 질량이 상쇄되고 수분 1 kg당 열량이 남습니다.

헷갈리는 부분

절대습도차 4 g/kg(DA)를 4 kg/kg(DA)로 넣으면 1,000배 차이가 납니다. 기호 U는 열관류율 등 다른 뜻으로도 쓰이므로 이 문제에서의 정의를 먼저 확인합니다.