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3장 습공기 선도
습공기의 열역학적 상태량을 선도에 그려서 이용하면 공조계산 등을 하는 경우에 극히 편리하다. 이와 같은 목적으로 만들어진 선도를 습공기선도(psychrometric chart)라고 한다. 이선 도는 단지 습공기의 여러 가지 열역학적 상태량을 나타낼뿐만 아리라 공조과정의 계산을 선도를 사용해 푸는 데도 이용할 수 있다. 전압력을 어떤 값으로 결정하면 습공기의 열역학적 상태량도 결정된다. 따라서 습공기 중의 어떤 두가지 상태량을 기준으로 좌표축에 선택하면 다른 상태량은 그선도 상에 모두 나타낼 수 있다.
이와 같은 좌표축으로서
(1) 비엔탈피(i) - 절대습도(χ)
(2) 건구온도(t) - 비엔탈피(i)
(3) 건구온도(t) - 절대습도(χ)
를 선택한 선도가 널리 사용된다. 3종류의 좌축표를 사용하는 선도는 i-χ(몰리에르선도)선도, t-χ선도, t-i(캐리어선도)선도라고 한다.
공조계산에서는 예전에 t-χ선도가 사용되어 왔으나 이선도는 비엔탈피(i)와 습구온도(t`)를 평행하게 그린 것으로 정확한 비엔탈피의 값을 얻으려면 보정을 필요하여 현재는 i-χ선도가 많이 사용되고 있다.
3-1 공기선도의 종류
(1) i-χ선도
이선도는 절대습도 χ를 종축으로 하고 비엔탈피 i를 여기에 사교하는 좌표축으로 선택해서 i-χ의 사교좌표로 되어 있다. 실제로 작성된 선도에서는 그림의 하부에 건구온도(t)를 나타내고 있는 것이 많으며 건구온도선이 그축에 대해서 수직으로 되어 있지 않고 상부로 감에 따라 차츰 열려 있는 것으로부터도 건구온도 t가 좌표축이 아닌 것을 알 수 있다.
(2) t-χ선도 (케리어 선도)
이선도는 절대습도 χ를 종축에 건구온도 t를 횡축에 취한 직교좌표로 습구온도 t`가 같은 습공기의 비엔탈피 i는 건구온도가 달라져도 근사적으로 같은 값을 나타낸다.단열포화온도 항에서도 동일한 습구온도의 공기라도 포화공기의 비엔탈피와 불포화공기의 비엔탈피 사이에는 절대습도의 차에 의한 온도 t`인 물의 비엔탈피분만큼 불포화공기의 비엔탈피는 작 은 값을 지닌다.
(3) t-h선도
습구온도 0℃ 이상의 습공기에서 습구온도 t'가 일정한 경우에는 건구온도가 달라져도 비엔탈피의 차는 별로 크지 않다. 따라서 h-χ선도상에서는 등비엔탈피선과 등급구온도선은 거의 평핸이며 실용상 그 차이를 무시해도 지장이 없다.
건구온도 t℃를 횡축에 포화공기의 비엔탈피를 종축에 취한 것을 습공기의 t-h선도라고 한다.
3-2 공기선도의 구성
SHF : 감열비 U : 열수분비 RH : 상대습도(%)
SD : 포화도(%) t` : 습구온도(℃) ν : 비체적 (㎥/㎏`)
I : 엔탈피 (㎉/㎏`) DP : 노점온도(℃) DB : 건구온도(℃)
χ : 절대습도(㎏/㎏`) Pw : 수증기분압
3-3 공기선도 판독
OA : 가열 OB : 가열가습 OC : 등온 가습 OD : 증발냉각(단열가습)
OE : 냉각 OF : 냉각감습 OG : 제습 |