사이코메트리 및 사이코메트릭 차트: 냉동 코일 가이드

습공기학은 습공기의 열역학적 성질을 다룹니다. 습공기선도는 이러한 성질을 시각적인 설계 맵으로 구현하여, 냉각 코일 구매자가 유입 및 유출 공기, 습도, 노점, 현열 및 잠열 부하, 풍량, 응축수, 그리고 성상 및 성에 위험을 서로 연결하여 파악할 수 있도록 돕습니다.

이 문구는 습공기학 및 습공기선도 는 학술적으로 들릴 수 있지만, 실제 현장에서의 질문은 대개 단순합니다. 공기측 코일이 어떤 조건에서 무엇을 수행해야 하며, 공급업체는 이를 어떻게 증명할 것인가 하는 것입니다. 선도는 프로젝트 팀이 공기 상태의 변화를 시각적으로 확인하는 데 도움을 줍니다. 그 자체만으로 코일을 선정하지는 않습니다.

맞춤형 증발기, 냉각 코일, 공기 냉각기 또는 관련 열교환기의 경우, 선도는 도면, 부하 계산, 유체 데이터, 압력 한계 및 테스트 계획과 함께 배치되어야 합니다. 이러한 조합은 조달 부서에 비교 가능한 견적 요청서(RFQ)를 제공하고, 엔지니어링 부서에는 검토해야 할 명확한 가정 목록을 제공합니다.

냉각 프로젝트에서 습공기학이 가지는 의미

습공기학은 습공기의 성질과 공정을 연구하는 학문입니다. 공기는 건공기와 수증기의 혼합물이므로, 그 상태를 건구온도만으로 설명할 수는 없습니다. ASHRAE 핸드북의 습공기학 장(Chapter) 에서는 이 주제가 습공기의 조건과 공정을 분석하기 위해 열역학적 성질과 전달 성질을 사용한다고 설명합니다.

냉각 코일 프로젝트에서 가장 유용한 성질은 다음과 같습니다.

• 건구온도: 적절한 센서로 측정된 일반적인 공기 온도.
• 절대습도(습도비): 건공기 단위 질량당 수증기의 질량.
• 상대습도: 동일한 온도에서 포화 상태에 대한 현재 증기 상태의 비.
• 노점온도: 명시된 공기 압력과 수분 함량에서 응축이 시작되는 온도.
• 습구온도: 젖은 센서 주변의 증발과 공기 흐름에 의해 영향을 받는 성질.
• 엔탈피: 선택된 기준으로 습공기 흐름의 총열량을 나타내는 편리한 방법.

선도는 이러한 여러 성질을 하나의 시각적 영역에 배치합니다. 그러나 선택된 선도가 만능인 것은 아닙니다. 압력과 고도는 관계에 표준 대기압을 위해 만들어진 선도는 최종 선정에 충분히 정확하게 고도 응용 분야를 나타내지 못할 수 있습니다.

습공기선도를 읽는 방법

습공기선도는 일반적으로 건구온도를 하나의 기준 축으로 사용하고 다른 성질 선들이 그와 교차합니다. 포화 곡선은 선도 압력에서 완전히 포화된 공기를 나타냅니다. 상대습도 곡선은 그 경계 아래에 위치합니다. 선도에 따라 절대습도, 습구온도, 엔탈피, 비체적이 각각의 선 군으로 표시됩니다.

선도는 전체 그래픽을 일반적인 일러스트레이션으로 다루는 것보다 프로젝트가 상태 점(state point)을 플롯할 때 가장 유용합니다. 상태 점에는 출처, 단위계, 압력 기준, 측정 위치 및 설계 상태가 있어야 합니다. 예를 들어, “룸 에어”보다는 “코일 입구의 환기”가 필터, 팬, 외기 혼합, 히터 및 상류 코일이 코일 표면의 실제 상태를 변경할 수 있으므로 더 유용합니다.

유입 및 유출 상태가 연결되면, 선은 공기측 공정에 대한 시각적 설명을 제공합니다. 대개 수평적인 변화는 특정 선도에서 현열 냉각을 나타낼 수 있습니다. 아래 및 왼쪽으로의 이동은 수분 제거를 포함할 수 있습니다. 표면 상태가 빙점 이하에 도달하는 공정은 공기 상태 선이 단순해 보이더라도 별도의 서리 및 제상 검토가 필요합니다.

코일 부하에 대해 차트가 보여줄 수 있는 것

첫 번째 작업은 두 가지 공기 상태를 정의하는 것입니다. 유입 건구 온도 및 상대습도 또는 절대습도 중 하나를 기록합니다. 동일한 방식으로 필요한 유출 조건을 기록합니다. 공기 유량, 기압 또는 고도, 그리고 각 측정 위치를 추가합니다.

냉각 코일의 경우, 전체 공기 측 부하는 다음과 같은 형태로 나타낼 수 있습니다 Q = m虈da(hin - hout), 여기서 물성 기준과 단위가 명시되어야 합니다. 현열 부분은 주로 건구 온도 변화와 관련이 있습니다. 잠열 부분은 수분 함량의 변화 및 공기 흐름에서 배출되는 응축수와 관련이 있습니다. 공급업체는 다른 계산 방식을 사용할 수 있으므로, 견적 요청서(RFQ)에는 물성 출처, 건공기 기준, 단위계 및 가정 사항을 명시하도록 요청해야 합니다.

이 차트는 코일과 관련된 네 가지 일반적인 논점을 지원합니다:

이 차트는 완전한 코일 형상을 제공하지 않습니다. 추가적인 설계 입력값 없이는 관경, 회로 구성, 핀 재질, 헤더 크기, 케이싱, 연결 레이아웃, 냉매 분배 또는 기계적 지지를 결정할 수 없습니다. 또한 용량을 증명하지도 않습니다. 이러한 결정에는 작동 유체, 작동 압력, 유동 조건, 구조, 그리고 상호 합의된 정격 또는 시험 방법이 필요합니다.

코일 공정을 도출하기 전에 필요한 데이터

견적 요청서(RFQ)나 설계 검토 시에는 측정값, 계산값, 고객 목표치, 공급업체 제안을 구분해야 합니다. 교체용 코일이 기존 유닛에 맞아야 하거나 새로운 코일이 초기 차트에 표시된 것과 다른 조건에서 테스트되어야 하는 경우 이러한 구분이 중요합니다.

최소한 다음 정보를 준비하십시오:

1. 저온실, 냉동실, 공정 냉각기, 공기조화기, 칠러, 응축기 또는 전용 제습 단계와 같은 용도를 식별합니다.
2. 입출구 공기 상태, 기류, 압력 또는 고도, 외기 비율 및 측정 위치를 명시하십시오.
3. 열부하, 운전 스케줄, 설계 외기 조건, 목표 접근 온도(Approach), 그리고 일반 또는 최악의 운전점을 정의하십시오.
4. 냉매 또는 2차 유체, 해당하는 경우의 농도, 증발 또는 응축 조건, 유량 및 설계 압력을 명시하십시오.
5. 장비 외형(Envelope), 도면 개정 번호, 코일 정면 치수, 열수(Row depth), 배관 연결부, 장착 포인트, 정비 여유 공간, 드레인 경로 및 기류 방향을 제공하십시오.
6. 재질, 코팅, 세척 약품, 염해 노출, 습도, 식품 또는 위생 요구 사항, 그리고 이종(異種) 금속 접합부를 식별하십시오.
7. 착상, 제상, 응축수, 팬 또는 펌프 제어, 필터 상태, 그리고 반드시 확인해야 할 성능 값을 설명하십시오.

차트가 소프트웨어 툴로 작성된 경우, 입력 파일이나 계산 기록을 보관하십시오. 물성치 산출 방식, 압력 기준, 단위가 누락된 스크린샷은 나중에 검증하기 어렵습니다. 해당 공기조화(Psychrometric) 계산 알고리즘에 관한 NIST 참고 문헌은 물성치 계산에 명확한 방법과 출처가 있음을 상기시켜 주는 유용한 자료입니다.

RFQ에서 공기조화 선도(Psychrometric chart) 사용하기

선도는 RFQ를 더 정밀하게 만들어야 하며, 그 자체를 위해 분량을 늘려서는 안 됩니다. 플롯된 상태점과 해당 데이터 테이블을 요청서 앞부분에 배치하십시오. 그런 다음 각 상태 변화를 코일 요구 사항 및 검수 증적과 연결하십시오.

모든 공급업체에 표기된 가정 대장(assumption register)을 회신하도록 요청하십시오. 하나의 견적에서 고도, 유입 습도, 기류, 바이패스 팩터 또는 냉매 조건을 다르게 사용하는 경우, 가격은 아직 비교할 수 없습니다. 또한 공급업체는 결과가 예비 선정인지, 보증 등급인지, 시제품 제안인지, 최종 양산 설계인지 명시해야 합니다.

일반적인 강제 순환식 공기 냉각 및 공기 가열 코일의 경우, AHRI 410 성능 평가 논의를 위한 유용한 참고 자료가 될 수 있습니다. 공표된 적용 범위에는 결빙 조건, 마이크로채널 코일, 베어 튜브 코일, 여러 냉매 시스템 배치, 원형이 아닌 튜브 코일을 포함하여 중요한 제외 사항이 포함됩니다. AHRI 기준을 모든 산업용 냉동 응용 분야에 대한 자동 적용 범위로 취급하지 마십시오. 구매 사양서에 실제 프로젝트 방법과 제외 사항을 명시하십시오.

공습도 차트 작업 시 저지르기 쉬운 일반적인 실수

상대 습도를 수분량으로 취급하기

상대 습도는 온도에 따라 변합니다. 공기는 두 가지 다른 온도에서 동일한 수분 함량을 가질 수 있으며 서로 다른 상대 습도 값을 나타낼 수 있습니다. 부하 및 응축수 추론을 위해, 상대 습도 단독보다는 습도비 또는 명시적으로 정의된 기타 수분 기준이 종종 더 유용합니다.

압력과 고도 무시하기

차트는 명시된 압력을 기준으로 작성됩니다. ASHRAE는 서로 다른 압력 조건에 대한 차트를 발행하며, 올바른 차트는 응용 분야에 따라 다릅니다. 프로젝트가 고지대에 있거나 공기압이 표준 조건과 현저하게 다른 경우, 최종 설계를 위해 플롯된 상태를 사용하기 전에 이를 기록해 두십시오.

단 하나의 공칭 지점만 플롯하기

코일러는 계절별 주위 환경 변화, 부분 부하, 필터 오염, 성에 성장, 제상 복구 또는 변경된 외기 비율을 겪을 수 있습니다. 정상 지점과 용량, 압력 강하, 안전 또는 수분 관리를 제어하는 조건을 함께 플롯하십시오.

차트를 용량 보증으로 사용하기

차트는 공기 측 상태 변화를 설명합니다. 이는 냉매 분배, 유체 측 압력 강하, 핀 효율, 누출, 기계적 강도 또는 제조 품질을 검증하지 않습니다. 이러한 항목에는 자체 계산, 검사 지점 및 테스트 기록이 필요합니다.

속성 기준 또는 단위 혼용하기

엔탈피와 습도비는 건조 공기 단위 질량당 또는 명시된 기타 기준으로 표현될 수 있습니다. IP 단위와 SI 단위는 분리하여 유지하고, 견적서에서 다른 관례를 사용하는 경우 공급업체에 변환 방식이나 속성 출처를 제시하도록 요청하십시오.

Domi가 코일 검토를 지원하는 방법

Domi는 도면, 샘플 사진, 작동 조건, 유체 데이터, 자재 요구 사항, 연결부, 테스트 범위, 포장 및 수량 단계와 함께 공기선図(사이코메트릭 차트)를 검토할 수 있습니다. 유용한 결과물은 확인된 입력, 미해결 질문, 그리고 제안된 공급업체 옵션을 구분하는 짧은 가정 대장(assumption register)입니다.

시작하려면 Domi의 산업용 냉동 코일 페이지와 상업용 냉동 코일 사이징 가이드. 을(를) 참조하십시오. 교체 또는 OEM 프로젝트의 경우, 맞춤형 냉장고 코일 RFQ 체크리스트 은(는) 도면, 치수, 연결부 및 상업적 요구 사항을 체계적으로 정리하는 데 도움이 됩니다. 맞춤형 프로젝트는 기술적 기반이 명확해진 후에 맞춤 코일 제작 을(를) 통해 계속 진행할 수 있습니다.

현재 도면 리비전, 입·출구 상태 데이터, 풍량, 유체 및 압력 정보, 자재 요구사항, 수량, 목적지, 요청된 문서를 송부하십시오. 공급업체에 포함된 내용, 미결 상태로 남은 내용, 그리고 어떤 변경 사항에 새 승인이 필요한지 명시하도록 요청하십시오. 이 과정은 차트를 엔지니어링 부서와 조달 부서 모두에게 동시에 유용하게 만듭니다.

자주 묻는 질문

냉동에서 공기선도는 무엇에 사용되나요?

공기조화측정은 습공기의 성질과 과정을 분석하는 데 사용됩니다. 냉동 분야에서는 공기 온도, 습도, 노점, 엔탈피, 기류, 현열 부하, 잠열 부하, 응축수 및 성상(서리) 위험을 연결하는 데 도움을 줍니다.

사이크로메트릭 차트는 무엇을 보여줍니까?

차트는 건구 온도, 습도비, 상대 습도, 습구 온도, 이슬점, 엔탈피, 때로는 특정 압력 범위에 대한 비체적 간의 관계를 보여줄 수 있습니다.

심리적 상태 차트가 코일을 스스로 선택합니까?

아니요. 이것은 공기 측 설계 기준을 지원합니다. 코일 선정 시에는 냉매 또는 2차 유체 조건, 용량, 압력 손실, 형상, 재질, 연결부, 제어, 서리 또는 응축수 요구사항, 그리고 검증 방법도 필요합니다.

이슬점은 증발기 코일에 어떤 영향을 미치나요?

코일 표면이 유입 공기 노점보다 낮을 때 코일에 물이 응축될 수 있습니다. 이는 응축수 처리, 배수 설계, 부식, 위생, 핀 간격, 단열 및 정비 요구사항에 영향을 미칩니다.

심리온도 차트에서 서리가 나타날 수 있나요?

서리를 유발하는 습기 상태를 보여줄 수는 있지만, 서리 성장, 제상 타이밍, 배수, 팬 제어 및 용량 회복에는 별도의 코일 및 시스템 분석이 필요합니다.

왜 두 공급업체가 서로 다른 코일 용량을 제시할 수 있습니까?

서로 다른 기류, 압력, 습도, 물성 데이터, 바이패스 가정, 냉매 조건, 표면 온도 또는 정격 포인트를 사용할 수 있습니다. 용량이나 가격을 비교하기 전에 이러한 입력 값을 일치시키십시오.

RFQ에 심크로메트릭 차트와 함께 포함되어야 할 항목은 무엇입니까?

상태점 데이터, 단위, 압력 기준, 풍량, 용도, 유체 조건, 도면 리비전, 목표 부하, 운전 범위, 서리 또는 응축수 예상치, 시험 요구사항, 그리고 플롯된 프로세스의 이면에 있는 가정들을 포함하십시오.

도미가 맞춤형 코일 프로젝트를 위한 차트를 검토할 수 있나요?

도미(Domi)는 코일 관련 전체 문의의 일환으로 해당 차트를 검토할 수 있습니다. 다음 엔지니어링 관련 문의 사항이 명확해지도록 도면화된 상태 데이터와 함께 운전 데이터, 도면 또는 샘플, 자재, 연결부, 수량, 포장 및 요청된 문서를 함께 보내주십시오.

구매자를 위한 다음 단계

프로젝트가 견적 준비가 되었다면, 현재 도면 리비전 및 운전 영역과 함께 차트 및 해당 소스 데이터를 송부하십시오. 차트가 여전히 예비 단계인 경우 그와 같이 라벨을 붙이고, 선정이 최종적인 것으로 취급되기 전에 공급업체에 누락된 입력값을 식별해 달라고 요청하십시오. 설계 목표와 검증된 정격 사이의 명확한 구분이 조달 부서와 엔지니어링 부서 모두를 보호합니다.

Domi 검토를 위해 다음을 사용하십시오. 맞춤형 코일 제작 문의 or 팀에 문의하기. 용도, 입·출구 공기 상태, 풍량, 냉매 또는 2차 유체, 압력, 치수, 연결 레이아웃, 수량, 목적지, 필요한 시험 기록을 포함하십시오.

관련 문서