송풍기 풍량제어

풍량제어란

송풍기 풍량제어는 실내 요구 풍량에 맞추어 송풍기 운전점을 바꾸는 방법이다.

부하가 줄면 공기를 적게 보내고, 그만큼 송풍기 동력도 줄여야 한다.

방식은 댐퍼 제어와 인버터 제어로 크게 나뉜다.

P-Q 선도와 운전점

풍량 제어는 송풍기 곡선과 시스템 저항곡선이 만나는 작동점을 옮기는 일이다.

시스템 저항곡선은 덕트, 코일, 필터의 압력손실을 합한 것으로 풍량의 제곱에 비례한다.

두 곡선이 만나는 점이 실제 풍량과 압력을 정하는 작동점이다.

토출댐퍼 제어

댐퍼 제어는 송풍기 회전수를 정격으로 두고 토출댐퍼로 풍량을 줄인다.

댐퍼를 조이면 덕트 저항이 커지고 시스템 저항곡선이 위로 올라간다.

송풍기는 같은 곡선 위에서 움직이고, 댐퍼에서 버린 압력만큼 동력이 낭비된다.

인버터 제어

인버터 제어는 전동기 주파수를 바꾸어 송풍기 회전수를 낮춘다.

회전수가 바뀌면 P-Q 곡선 자체가 아래로 이동하고 작동점은 저항곡선 위에 남는다.

상사법칙에 따라 동력은 회전수의 세제곱에 비례하므로 절감 폭이 크다.

상사법칙 계산

상사법칙으로 회전수 비율에 따른 동력 변화를 계산해 본다.

풍량은 회전수에 비례하지만 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다.

회전수 63%에서는 소비동력이 약 25% 수준까지 떨어진다.

방식 비교

시험에서는 댐퍼 제어와 인버터 제어를 P-Q 선도로 비교하는 문제가 자주 나온다.

댐퍼 제어는 저항곡선을, 인버터 제어는 특성곡선을 움직인다는 점을 구분한다.

인버터의 한계는 저속 효율, 고조파, 최소 환기량이다.

정리

정리하면 댐퍼 제어는 저항곡선을, 인버터 제어는 송풍기 곡선을 바꾼다.

동력 절감은 상사법칙에서 나오므로 회전수 관계를 기억한다.

선정은 부하 패턴, 투자비, 소음, 정압 조건을 함께 보고 결정한다.