저온공조시스템 설명

저온공조란 무엇인가

저온공조시스템은 저온 냉수와 저온 급기로 송풍량과 덕트 용량을 줄이는 공조방식이다.

일반 공조는 15~16℃로 공기를 불지만, 저온공조는 7℃ 또는 9.8℃로 불어낸다.

같은 부하를 더 적은 공기량으로 처리하는 것이 핵심이다.

현열 부하와 송풍량

공기가 실내에서 얻는 현열량은 송풍량과 온도차의 곱에 비례한다.

취출 온도차를 키우면 같은 현열을 처리하는 송풍량이 줄어든다.

송풍량이 줄면 덕트 단면적과 송풍기 동력이 함께 줄어든다.

냉수 쪽도 온도차를 크게 잡으면 냉수 유량과 배관 지름이 작아진다.

저온 급기 공조 구성

저온공조는 빙축열 냉수에서 시작해 실내 부하를 처리하는 흐름이다.

빙축열 설비가 0~4℃ 냉수를 만들고, 저온 공조기가 1차 공기를 냉각·감습한다.

저온 1차 공기는 저온 덕트로 반송되어 말단 유닛에 도달한다.

말단에서는 저온 공기가 실내 공기를 유인해 섞으므로 혼합 과정이 중요하다.

설계 순서

저온공조 설계는 여섯 단계로 진행한다.

먼저 실별 현열과 잠열 부하를 구하고 현열비를 계산한다.

현열비에 따라 공급 공기 상태와 송풍량을 정하고, 외기량도 정한다.

취출 온도는 7℃ 또는 9.8℃로 정하고, 덕트와 말단 치수, 취출구 위치를 정한다.

마지막으로 빙축열 용량과 주간·야간 운전 시간표를 검토한다.

풍량 계산 예제

사무실의 현열부하가 36kW이고 실내 온도가 25℃인 경우를 보자.

송풍량은 현열부하를 밀도, 정압비열, 온도차의 곱으로 나눠 구한다.

일반 공조는 취출 15℃로 온도차가 10K이므로 풍량은 3.0㎥/s다.

저온공조는 취출 7℃로 온도차가 18K이므로 풍량은 약 1.67㎥/s다.

감소율과 비교

풍량은 3.0에서 1.67㎥/s로 줄어 약 44% 감소한다.

이 감소분만큼 덕트 단면적과 송풍기 동력도 줄어든다.

표로 비교하면 저온공조는 취출 온도가 낮고 풍량과 덕트 치수가 작다.

다만 온도를 낮추면 결로와 콜드드래프트 위험이 커지므로 취출 온도를 신중히 정한다.

핵심 정리

저온공조를 한 줄로 정리하면 일반 공조보다 낮은 온도의 공기를 취출하는 방식이다.

취출 온도는 7℃ 또는 9.8℃이고, 빙축열 냉수는 0~4℃ 수준이다.

장점은 덕트 축소와 송풍 동력 절감이고, 단점은 결로와 드래프트 관리다.

취출구는 도달거리와 콜드드래프트를 함께 검토하는 것이 핵심이다.

방금 문제의 정답은 18K다. 실내 25℃와 취출 7℃의 차이다.