습공기선도 보는 법

선 6종 읽는 법

건구온도선 (세로 직선)

가로축 눈금에서 위로 곧게 선 선입니다. 점에서 바로 아래로 내려 가로축 값을 읽습니다.

절대습도선 (가로 직선)

오른쪽 세로축 g/kg(DA) 눈금의 수평선입니다. 점에서 오른쪽으로 수평 이동해 읽습니다. 같은 수평선 위의 점은 이슬점도 같습니다.

상대습도선 (오른쪽 위로 휘는 곡선)

맨 위 포화선이 100 %, 그 아래로 90 %, 80 % … 가 같은 모양으로 놓입니다. 점이 두 곡선 사이면 거리 비율로 어림합니다.

습구온도선 (오른쪽 아래로 내려가는 사선)

포화선 위 눈금에서 시작해 오른쪽 아래로 내려가는 사선입니다. 점을 지나는 선을 따라 왼쪽 위로 올라가 포화선과 만나는 온도를 읽습니다. 엔탈피선과 거의 나란하지만 같지 않습니다.

엔탈피선 (완만한 사선)

선도 왼쪽 위 바깥의 엔탈피 눈금(kJ/kg(DA))에서 오른쪽 아래로 그은 사선입니다. 자를 대고 점을 지나게 평행 이동해 바깥 눈금에서 읽습니다.

비체적선 (가파른 사선)

0.01 m³/kg 간격의 가파른 사선입니다. 점이 두 선 사이면 비율로 어림합니다. 풍량 CMH 를 질량유량 kg/h 로 바꿀 때(kg/h = CMH ÷ v) 씁니다.

이슬점은 따로 선이 없습니다. 점에서 왼쪽으로 수평 이동해 포화선과 만나는 곳의 온도가 이슬점입니다.

상태점 찾기

1. 알고 있는 두 값을 고릅니다. 보통 건구온도와 상대습도, 또는 건구온도와 습구온도입니다.
2. 두 값의 선이 만나는 곳이 상태점입니다. 예: 건구 26 °C 세로선과 상대습도 50 % 곡선의 교점.
3. 나머지 값을 각 선을 따라 읽습니다. 26 °C·50 % 는 절대습도 10.5 g/kg, 엔탈피 52.9 kJ/kg, 습구 18.7 °C, 이슬점 14.8 °C, 비체적 0.862 m³/kg 입니다.

계산기에서 이 점 열기

공정(상태변화) 읽기

현열 가열·냉각

수증기량이 그대로라 수평으로 움직입니다. 가열은 오른쪽, 이슬점보다 높은 표면에서의 냉각은 왼쪽입니다. 상대습도는 가열하면 내려가고 냉각하면 올라갑니다.

냉각 제습

코일 표면이 이슬점보다 차가우면 수증기가 응축되어 점이 왼쪽 아래로 움직입니다. 코일 출구는 보통 상대습도 90~95 % 근처입니다. 벽·배관 표면이 이슬점보다 차가우면 같은 원리로 결로가 생깁니다.

가습

증기 가습은 거의 수직으로 위로, 물분무(기화식) 가습은 습구온도선을 따라 왼쪽 위로 움직입니다. 물분무는 온도가 내려갑니다.

혼합

두 공기를 섞은 점은 두 점을 잇는 직선 위에 있고, 풍량이 많은 쪽에 가깝습니다. 외기 30 % 라면 실내점에서 외기점 쪽으로 선분의 30 % 자리입니다. 33 °C·60 % 3,000 CMH 와 26 °C·50 % 7,000 CMH 를 섞으면 28.1 °C·54.7 % 입니다.

계산기에서 혼합 열기계산기에서 등습구 방향선 열기계산기에서 결로 검사 열기

SHF 와 각도기

현열비 SHF = 현열 ÷ (현열 + 잠열) 입니다. 실내 부하의 SHF 가 0.8 이면 급기는 실내점을 지나는 「SHF 0.8 선」 위에 있어야 현열과 잠열을 함께 처리합니다.

손 작도에서는 선도 왼쪽 위 각도기(반원)의 중심과 SHF 눈금 0.8 을 이어 기울기를 잡고, 삼각자로 그 선을 평행 이동해 실내점을 지나게 긋습니다. 이 선이 급기 상태가 놓일 자리입니다.

계산기에서 SHF 선 열기

냉방 작도 순서 (기사 실기)

공조냉동기계기사·건축설비기사 실기의 습공기선도 문제는 대개 이 순서입니다. 예: 외기 33 °C·60 %, 실내 26 °C·50 %, 외기 30 %, 실내 현열 10 kW·잠열 2.5 kW, 취출 온도차 10 K.

1. 외기점 OA(33 °C·60 %)와 실내점 RA(26 °C·50 %)를 찍습니다.
2. OA 와 RA 를 직선으로 잇고, RA 에서 OA 쪽으로 30 % 자리에 혼합점 M 을 찍습니다.
3. SHF = 10 ÷ (10 + 2.5) = 0.8 을 각도기에서 잡아 RA 를 지나는 SHF 선을 긋습니다.
4. 취출 온도차 10 K 면 26 − 10 = 16 °C 세로선과 SHF 선의 교점이 급기점 SA 입니다. 온도차 대신 코일 출구 상대습도(예: 90 %)가 주어지면 그 곡선과 SHF 선의 교점을 씁니다.
5. 급기량 = 실내 현열 ÷ (ρ × cp × Δt) ≈ 10 × 3,600 ÷ (1.2 × 1.006 × 10) ≈ 2,980 CMH 입니다.
6. M 과 SA 를 이은 선이 냉각 코일 공정입니다. 코일 부하 = 질량유량 × (h_M − h_SA), 제습량 = 질량유량 × (W_M − W_SA) 입니다.

계산기의 냉난방 계산으로 이 예 열기

계산기의 냉난방 계산은 같은 입력으로 혼합점·급기점·코일 부하·급기량을 구하므로 손 작도 결과와 숫자를 바로 대조할 수 있습니다. 난방은 혼합 → 가열(수평) → 가습(증기는 수직, 물분무는 습구선) 순서이고, 같은 칸의 난방 모드로 계산합니다.

출처

• ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), 1장 Psychrometrics (상태 식, 공정, SHF)
• 그림의 선과 점은 이 사이트 계산 엔진(ASHRAE 2017 식, 101.325 kPa)으로 빌드 때 그렸습니다.