공조기 동파

동파의 정의

공조기 동파는 코일 내부의 물이 얼어 코일이 파손되는 현상이다.

얼음은 물보다 부피가 약 9% 커져서 얇은 동관이 한 번의 결빙으로도 찢어진다.

그래서 동파는 한겨울 설비 정지와 배관 파손으로 이어지는 큰 사고 원인이다.

동파가 진행되는 흐름

외기 온도가 낮아지면 혼합 공기 온도와 코일 출구 온도가 함께 떨어진다.

출구 온도가 노점 빙점 가까이 내려가면 코일 안의 물이 얼기 시작한다.

얼음은 부피가 커지므로 코일과 배관이 찢어져 누수와 설비 정지가 일어난다.

흐르지 않는 물은 열을 빼앗기기 쉬워 정지 상태의 코일이 먼저 언다.

예시 계산

이 예시는 가상의 조건으로 외기 혼합 온도를 계산한다.

혼합 온도는 외기 비율 x를 가중치로 쓴 평균이다.

외기 -10℃의 30%와 환기 20℃의 70%를 더하면 11℃가 된다.

이 온도가 설정 온도 근처면 예열코일의 필요성을 판단할 수 있다.

헷갈리는 점과 채점 포인트

동파 위험과 보호 수단은 코일 종류마다 다르다. 온수 코일은 정지 시 물 잔존이 문제다.

정지 시 물을 완전히 빼거나 부동액을 섞어 동결 온도를 낮추는 것이 대책이다.

답안은 원인을 정체수, 저온 외기, 제어 고장, 보온 불량으로 나눠 적어야 한다.

흔한 실수는 배수 대책을 빠뜨리는 것이다. 드레인 구조와 배수 밸브를 함께 쓴다.

핵심 정리와 직접 풀기

동파 방지의 핵심은 세 가지다. 외기 혼합 전 가열, 출구 온도 감시, 정지 중 물 순환이다.

방동 서모스탯은 코일 출구 온도를 감시하다가 설정 이하면 외기 댐퍼를 닫고 송풍기를 정지시킨다.

이제 직접 풀어 보자. 방금 설명한 서모스탯의 위치를 떠올려 본다.

정답은 코일 출구측이다. 출구 온도를 보고 외기 차단을 판단하기 때문이다.