공기조화 방식의 분류

개념과 원리

공기조화 방식은 열을 실내까지 어떤 매체로 운반하느냐에 따라 크게 전공기 방식, 전수 방식, 공기-수 방식, 냉매 방식으로 구분할 수 있습니다. 각 방식은 필요한 덕트·배관의 크기, 개별 제어성, 환기성능, 설치공간이 서로 다릅니다.

① 전공기 방식
공조기에서 처리한 공기를 덕트로 실내까지 보내 냉난방하는 방식입니다. 외기 도입과 환기, 제습, 여과를 한 계통에서 처리하기 쉽지만 큰 풍량이 필요하면 덕트 공간이 커질 수 있습니다.

② 전수 방식
냉수나 온수를 배관으로 실내 말단기기에 보내 냉난방합니다. 물은 공기보다 열을 많이 운반할 수 있어 배관이 비교적 작지만, 별도의 환기설비가 필요할 수 있습니다.

③ 공기-수 방식
외기와 환기는 공기로 처리하고, 실내 현열부하의 일부 또는 대부분은 냉·온수로 처리하는 방식입니다. 전공기 방식과 전수 방식의 장점을 조합한 형태로 볼 수 있습니다.

④ 냉매 방식
냉매를 실내기의 열교환기까지 직접 보내 냉난방하는 방식입니다. 개별 제어가 쉽고 설치가 간편한 편이지만, 외기 처리와 환기는 별도로 고려해야 합니다.

실기에서는 방식별 장단점을 단순 암기하기보다 열수송 매체가 무엇인지, 환기 기능을 자체적으로 수행할 수 있는지, 덕트와 배관 중 무엇이 주가 되는지를 기준으로 정리하면 혼동이 줄어듭니다.

각 실 또는 구역별로 냉동기를 설치하여 독립적으로 냉·난방하는 방식이다.

구분	대표 방식
패키지방식	일체형 공조기를 사용
룸쿨러방식	분리형, 멀티유닛형, 창문설치형

시험 암기
전공기방식 = 공기가 열 운반
수-공기방식 = 공기 + 물
전수방식 = 물이 열 운반
개별식 = 실별 독립 운전

어떤 건물에서 실내 냉방부하 60 kW를 처리해야 한다고 가정하겠습니다. 전공기 방식에서 급기와 실내의 온도차가 10℃이고, 공기 정압비열을 1.01 kJ/(kg·℃)로 하면 필요한 공기 질량유량은 다음과 같습니다.

ṁ = Q ÷ (c_pΔT)

ṁ = 60 ÷ (1.01×10) = 약 5.94 kg/s

반면 전수 방식에서 냉수의 온도차가 5℃이고 물의 비열을 4.19 kJ/(kg·℃)로 하면 필요한 물의 질량유량은 다음과 같습니다.

ṁ_w = 60 ÷ (4.19×5) = 약 2.86 kg/s

두 값은 단순히 질량유량만 비교할 수 있는 것은 아니지만, 물이 큰 비열을 이용해 열을 운반하기 때문에 공기와는 다른 배관·덕트 규모가 필요한 이유를 이해하는 데 도움이 됩니다.

① 전수 방식에는 환기 기능이 자동으로 포함되는 것이 아닙니다.
냉수·온수만으로 부하를 처리하면 외기 도입은 별도 설비가 필요할 수 있습니다.

② 전공기 방식은 공기만으로 냉난방부하를 운반합니다.
주된 열수송 매체가 공기라는 점이 핵심입니다.

③ 공기-수 방식은 두 방식의 단순 병렬 설치가 아닙니다.
외기·환기와 실내부하 처리를 기능적으로 나누어 담당하는 것이 특징입니다.

④ 냉매 방식과 전수 방식을 혼동하지 마세요.
냉매 방식은 실내기까지 냉매가 직접 순환하고, 전수 방식은 물을 열수송 매체로 사용합니다.