Transcript HVAC 강의자료
2010 년 1 학기 HVAC <제1강 : 개요> 1. 수업개요 2. 공기조화 및 냉동 개요 1
강의개요(1)-교과목 개요
과목명 : HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning) 교과목 개요 냉동시스템의 냉동사이클과 냉동사이클을 이루는 주 요 구성기기인 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창기구에 대해 각 기기의 종류 및 특성과 공기조화시스템의 냉 난방 부하 및 공기조화용 기기에 대해 살펴본 뒤, 냉동 /공조 시스템의 용용분야로서 흡수식 냉동, 히트펌프, 가스엔진 히트펌프 및 연료전지시스템 등에 대해 고찰 한다 .
2
강의개요(2)-수업목표
수업목표 열역학과 열전달의 기본개념을 토대로 공기조 화 및 냉동시스템의 원리, 구성 및 그 응용에 대해 살펴봄으로써 냉동 및 공기조화의 기초이 론과 각 구성중의 구조 및 기능을 습득하여 산 업분야의 냉동 및 공기조화에 대한 기초활용 능력을 기른다. 선수과목 유체역학, 열역학, 열전달 3
강의개요(3)-교재
수업방식 : 이론강의 교재 및 참고문헌 <주교재> 1. 냉동 및 공기조화, 윤정인∙김재돌 공저, 문운당, 2002.
2. 냉동 및 공기조화공학, 강창수∙장태현∙김시범 공저, 보성각, 2001.
<참고문헌> 1.
공기조화설비 , 김재수 ∙ 윤해동 공저 , 세진사 , 2003 2. 냉동 및 공기조화, Wilbert F. Stoecker & Jerold W.
Jones (장태현 등 공역), 보성각, 1994.
3. 공기조화 및 냉동, 김무환 등 공역, 피어슨에듀케이 션 코리아, 2002.
4
강의개요(4)-성적평가
중간고사 기말고사 : 40 % (Term Project/Presentation): 40 % 수업참여도 과제물 : 15 % : 5 % 5
Term Project(or Presentation)
Term Project HVAC 관련 내용 시스템 설계 2명으로 팀 구성 Ex) 부하계산, 시스템 선정 및 component 구성 5층 빌딩 공조시스템 구축 : 부하계산, 시스템 구성 대형 냉동창고 설계 반도체 설비용 공조장치 냉동 및 공기조화 시스템 세부 component 설계 Presentation Text book 내용 정리 후 발표 Ex) 각 chapter 내용 정리 후 발표 6
세부강의일정
7
HVAC
HVAC : Heating Ventilation and Air Conditioning 난방, 환기, 공기조화 HVAC & R(HVAC + Refrigeration) : HVAC + 냉동 냉동 및 공기조화(공기조화 및 냉동) 냉동공조 냉동공조 : 열과정 및 시스템을 통하여 실내환경을 쾌적한 공기조건으로 유지시키기 위해 제어하는 기술 8
난방(Heating) (1)
사전적 의미 : 건물의 내부를 따뜻하게 하는 일.
공간난방은 인간이 자연환경보다 더 쾌적한 조건을 유지하기 위해 불을 사용한 이래 지 속 9
난방(Heating) (2)
난방시스템 예 온돌 : 바닥복사 난방 시스템(floor radiant heating system) -> 요리용 + 바닥난방 난로, 스토브 직접 복사(radiation) 방식에서 자연/강제 대류 (convection) 방식으로 변화 난방방식 직접난방방식 : 실내에 방열기를 설치 간접난방방식 : 온수나 증기로 공기를 가열하여 그 온풍을 실 내에 공급하는 방식 10
환기(ventilation) (1)
사전적 의미 : 어떤 장소의 공기를 그 이외의 공기 와 교환하는 일 -> 신선한 외기를 유입하는 것 11
환기(ventilation) (2)
발전 : 요리와 공간난방에 사용되는 불에 의해 발생되는 연기에 의한 불쾌감 -> 적절한 제거 필요 환기표준/환기율 유해한 냄새를 줄이고 질병의 확산을 방지를 위한 표준 1600년 영국 : Charles 1세에 의한 환기표준(법령) 제정 1836년 : 1인당 최소 외기 필요량 발표(4ft3/min) 1893년 : 미국 난방 및 환기학회 -> 30ft3/min 최소환기율 : 시대에 따라 변화함 12
공기조화(Air Conditioning) (1)
사전적 의미 : 실내의 온도 상태로 유지하는 일.
· 습도 · 세균 · 냄새 · 기 류 등의 조건을 그 장소의 사용 목적에 적합한 공기조화 더운날에 건물에 냉방(cooling)만을 제공하는 것 을 의미하지 않음 -> 공간에 조화공기 (conditioned air)를 제공하는 것 공기조화 : 공간 내의 거주자나 물건에 필요한 온 도, 습도, 공기청정도 및 공기 순환등을 포함 -> 난방, 냉방, 환기, 제습/가습, 공기청정 등을 모 두 포함 13
공기조화(Air Conditioning) (2)
공기조화 분류 : 대상에 따라 쾌적(보건)용 공기조화 : 실내에 거주하는 사람들의 쾌적성 유지 산업용 공기조화 : 물건의 가공이나 제조, 보존의 목적(예 : 클린룸) 효과 : 거주자의 쾌적성 증대, 외부오염 방지, 작업능률 향상 공기조화의 4요소 : 온도, 습도, 기류, 청정도 14
냉동(Refrigeration) (1)
사전적 의미 : 물체나 기체 등에서 열을 빼앗 아 주위보다 낮은 온도로 만드는 일.
냉동 : 자연계에 존재하는 일정한 공간이나 물 체로부터 인위적으로 열을 빼앗아 그 공간이 나 물체의 온도를 주위 온도보다 낮추는 것 (열제거) 냉각/냉방(cooling) : 얼지 않는 범위에서 주위 온 도보다 온도를 낮추는 것 동결(freezing) : 얼리는 것 저온저장(cold storage) : 열이 빼앗긴 상태로 일 정기간 동안 유지시키는 것 ->냉각저장, 동결저장 15
냉동(Refrigeration) (2)
발전 고대 : 식품의 저장을 위 해 눈, 얼음 또는 동굴 등 이용 냉매를 이용한 냉동시스 템 개발로 발전(1800년 대중반 ~) 현대 : 식품저장, 저온유 통, 공기조화 등 다양한 분야에 응용 16
냉동 및 공기조화의 응용
공기조화 가열 , 가습 , 공기의 질 조절 냉동 냉각 , 제습 등의 공기조화에 이용 식품저장 , 화학제조산업 등의 산업냉동에 이용 냉동 : 냉각(공기조화에 이용) + 동결(산업적 냉동) 공기조화 : 온도, 습도, 청정도, 분배, 유속 등을 동시에 조절 냉동 및 공기조화의 응용분야 : 중형 및 대형 빌딩의 공기조화, 산업용 공기조화, 거주용 공 기조화, 차량용 공기조화, 식품 저장 및 수송, 식품제조, 화학 및 제조산업, 냉동의 특수이용 17
중형 및 대형 빌딩의 공기조화
공기조화장치 : 쾌적한 환경 조건 제공 중/대형 빌딩 : 중앙집중식 장치 하절기 냉방 동절기 난방 병원 또는 의료용 건물 : 특수한 조건(ex. 환기 등) 필요 일반 사무실 18
산업용 공기조화
산업용 공기조화 : 작업자의 쾌적한 환경, 제조공 정중의 대상이나 물질에 적합한 환경 조성 국부 냉/난방 : 작업자가 있는 곳만 냉/난방 환경실험실 : ex. 항온항습실, 엔진환경실험실, 열 대기후 속의 동물행동 연구 등.
인쇄, 방적 분야 : 습도 중요 정밀부품 및 청정실 정밀부품의 가공 -> 온도 및 습도 조절 중요 (온도에 따른 부품 팽창이나 습도에 따른 부식 등 방지) 청정실(Clean room) : 반도체 전산실 : 온도, 습도, 청정도 유지 -> 특히 온도 19
거주용/차량용 공기조화
거주용 공기조화 에어컨 히트펌프 차량용 공기조화 승용차, 버스, 트럭 등 항공기, 선박 등의 운송 수단 특징 : 빌딩의 공기조화에 비해 변화가 심하고, 단 위체적당 열량이 높다.
20
기타 응용
식품 제조, 저장 및 수송 식품(육류, 어류, 과일, 채소 등)의 부패 -> 냉동에 의 해 저장기간 연장 식품제조 및 보관 낙농제품 : 우유, 치즈 등의 제조 및 보관 청량음료 : 주스, 맥주, 포도 주 등 농축된 청량음료 제품은 냉동이 필수적으로 요구됨 화학 및 제조산업 : 물질분리, 반응열 제거시 냉 동필요 특수이용 : 제빙(얼음 공급), 스케이트장, 건설 분야등 21
공기조화 및 냉동
기초이론 : 기초 열역학, 열전달 냉동 냉동 시스템 : 냉동의 원리와 방법, 냉동기 발달 및 응용 냉동사이클 냉동사이클 구성기기 공기조화 공기조화 시스템 공기조화 방식 공기조화용 기기 습공기선도 공조부하-냉/난방부하 냉동/공조 시스템 응용 강의자료 : 학과 수업게시판 (HVAC) 22