공돌이의밤

◈ 전열 (열전달)

열은 전도, 대류, 복사의 3가지 형태로 전달된다.

◈ 전도(Conduction)

유체의 유동 없이 고체나 유체의 서로 접하고 있는 물질의 온도차이에 의해서만 일어나는 열전달

구성 분자간에 정지상태에서 열이 전달되는 현상이며, 푸리에 법칙(Fourier's law)에 의해 구할 수 있음

q = λ * A * (dT / dx) ----------- Fourier's law

q : 열전달량 (kcal/h)

λ : 열전도율 (kcal/m·h·ºC)

T : 벽체의 표면온도 (ºC)

x : 벽체 두께 (m)

A : 벽체 면적 (㎡)

◈ 대류 (Convection)

유체의 유동에 의해 물질 사이에 일어나는 열전달

q = α * A * △T

q : 열전달량 (kcal/h)

α : 대류열전달계수 (kcal/㎡·h·ºC)

△T : 유체와 벽체의 온도차이 (ºC)

A : 벽체 면적 (㎡)

◈ 복사 (Radiation)

매개 없이 전달되는 열전달로, 스테판-볼츠만 법칙으로 구할 수 있음

q = ε * σ * A * T^4 ----------- 스테판-볼츠만 법칙

q : 열전달량 (kcal/h)

σ : 스테판-볼츠만 상수 = 4.88 * 10^(-8) kcal/㎡·h·K^4

                              = 5.67 * 10^(-8) W/㎡·K^4

ε : 복사율 (0 < ε < 1, 흑체 Black Body인 경우 ε = 1)

A : 벽체 면적 (㎡)

T : 표면온도 (K)

- 두 물체간의 복사열전달

q = Fε * Fg * σ * A * {(T2^4) - (T1^4)}

q : 열전달량 (kcal/h)

σ : 스테판-볼츠만 상수 = 4.88 * 10^(-8) kcal/㎡·h·K^4

                              = 5.67 * 10^(-8) W/㎡·K^4

Fε : 두 물체간 복사계수

Fg : 두 물체간 형상계수

A : 벽체 면적 (㎡)

T1, T2 : 두 물체의 표면온도 (K)

◈ 온도단위

섭씨온도(ºC) : 표준대기압하에서 순수한 물의 어는점을 0, 끓는점을 100으로 정하고 이를 100등분한 온도

화씨온도(ºF) : 표준대기압하에서 순수한 물의 어는점을 32, 끓는점을 212로 정하고 이를 180등분한 온도

------- ºF = 1.8 * ºC +32

절대온도(K) : -273.15ºC를 0으로 하는 온도 = 분자 운동을 정지해 운동 에너지가 0이 될 때의 온도 (단위는 켈빈K)

------- K = ºC + 273.15

랭킨온도(ºR) :  화씨온도를 기준으로한 절대온도

------- ºR = ºF + 459.67

◈ 습도

- 절대습도 : 건공기 1kg 속에 포함되어있는 수증기의 질량

------- x = 건공기 1kg 속에 포함된 수증기량 (kg) / 건공기 1kg (kg')

- 상대습도 : 포화습공기의 수증기량과 같은 온도에서의 습공기의 수증기량의 비 = 특정한 온도의 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 압력을 그 온도의 포화 수증기 압력으로 나눈 것 (from.위키백과)

------- Φ = 어떤 온도에서의 습공기의 수증기분압 또는 수증기량 (kg) / 같은 온도에서의 포화습공기의 수증기분압 또는 수증기량 (kg)

- 비교습도 : 포화습공기의 절대습도와 같은 온도의 습공기의 절대습도의 비

------- Ψ = 어떤 온도에서의 습공기의 절대습도 (kg/kg') / 같은 온도에서의 포화습공기의 절대습도 (kg/kg')

◈ 열량

- 현열 : 상변화 없이 온도변화에만 소요되는 열량

- 잠열 : 온도변화 없이 상변화에만 소요되는 열량

ex) 물의 증발잠열 - 0ºC일 때 597.3kcal/kg, 100ºC일 때 538.8kcal/kg

     얼음의 융해잠열 - 79.68kcal/kg

1kcal : 표준대기압하에서 순수한 물 1kg을 14.5ºC에서 15.5ºC로 1ºC 증가시키기 위해 필요한 열량

1BTU : 표준대기압하에서 순수한 물 1lb를 59.5ºF에서 60.5ºF로 1ºF 증가시키기 위해 필요한 열량

1CHU : 표준대기압하에서 순수한 물 1lb를 14.5ºC에서 15.5ºC로 1ºC 증가시키기 위해 필요한 열량

1J : 1N·m의 일에 해당하는 에너지

단위관계

(국내에서는 kcal와 kJ만 쓰이므로 둘만 알면 되며, kcal에서 kJ로 바뀌는 추세 - 문제도 kJ로 풀것!!)

◈ 비열

어떤 물질 1kg을 1ºC 올리는데 필요한 열량 (kcal/kg·ºC)

1kcal/kg·ºC = 1kcal/kgf·K = 4.187kJ/kg·K

- 정압비열 Cp : 일정한 압력하에서 가열하는 경우의 비열

- 정적비열 Cv : 일정한 체적하에서 가열하는 경우의 비열

- 비열비 k : 정압비열과 정적비열의 비

------- k = Cp / Cv       (공기의 경우 k=1.4)

◈ 밀도

단위 체적당 물질의 질량 (kg/㎥)

◈ 비중량

체적 1㎥의 물질의 무게 (kgf/㎥ 또는 N/㎥)

ex) 물의 비중량 γ = 9800N/㎥ = 1000kgf/㎥

◈ 비중

4ºC 물의 중량(또는 무게)에 대한 어떤 물질의 중량(또는 무게)비

◈ 비체적

물질 1kg이 차지하는 체적 = 밀도의 역수

◈ 압력

단위면적당 작용하는 힘

------- 1Pa = 1N / 1㎡

- 표준대기압

지구중력이 g = 9.81㎨이고 온도 0ºC에서 수은주가 760mmHg로 표시되는 압력 [1atm]

------- 1atm = 760mmHg = 1.03323kgf/㎠ = 10.3323mAq = 101325N/㎡ = 101.325kPa = 1.01325bar

- 절대압력 : 완전진공상태를 기준으로 하는 압력 (단위 뒤에 abs 또는 a를 붙임)

- 계기압력 : 대기압(760mmHg)을 기준으로 하는 압력 (단위 뒤에 g를 붙임. 생략하는 경우도 있음)

------- 절대압력 = 계기압력 + 대기압

- 진공압력 : 대기압을 기준으로 진공정도를 나타내는 압력 (학교에선 진공도라고 배웠는데...)- 압력단위변환1kgf/㎡ = 9.8N/㎡ = 9.8Pa

1torr = 1mmHg

◈ 동력

단위시간동안 행한 일량

1kW = 1kJ/s = 102kgf·m/s = 860kcal/h = 1.36PS

1PS = 75kgf·m/s = 632kcal/h (국제마력)

1HP = 76kgf·m/s = 641kcal/h (영국마력)

◈ 단위계

1dyn = 1g * 1cm/s2

15문제정도는 됐던거 같은데 몇문제는 생각안나넹
일단 생각나는 만큼만 적어둬야지
최종목표는 기술사라 공부용으로 적어두고...
풀이법은 내가 생각한 방법이라 정답은 아니니 참고만

순서는 상관없음ㅇㅇ
1. 열교환기 문제
(1) 냉각수량, 대수평균 온도차 구하기
(2) 코일 길이 구하기
-> 기출보면 많이 나오니 풀이는 생략

2. 적산문제
-> 배관 그림이 기호가 아니라 아래처럼 도면으로 나옴
그림처럼 각 밸브가 어떤 밸브인지는 명기해주지 않았다
바이패스에는 글로브 밸브 달아서 유량을 조절할 수 있도록 해야하는데 카페보니까 게이트밸브로 적용한 사람도 많은것 같았다.
여튼 도면보고 직관 길이, 피팅(엘보, 티, 레듀셔) 수, 밸브(종류도 구분할 줄 알아야함 - 게이트/체크/글로브/볼 등) 수 등을 파악하고 주어진 단가 및 인건비를 적용해서 공사비를 뽑아야함

3. 열교환기
전면적, 유속, 코일길이, 열수 등 구하기
-> 이것도 기출에 많음

4. 온수량 결정 문제

각 난방기별 현열 및 감열은 주어짐
마찰손실선도 나오고 표 채우기

-> 이것도 많이 나옴

5. 냉동고 문제
(1) 벽, 바닥 단열재 두께 구하기
내부 0도, 외기 33도, 바닥(땅) 15도
안전율 1.1 적용
-> 이건 많이 봤을듯
(2) 침입열량 구하기
복사열 부가온도 주어짐(동쪽 4.5도, 서쪽 ?도) - 이게 뭐죠???
벽의 면적은 주어짐
-> 난 외기온도에 부가온도 더해서 열량 구함(이거 카페에서도 답 안나온거 같은데,,, 처음보는 조건이라 어떻게 적용해야하는지 아무도 모름ㄷㄷㄷ)

6. 액압축
(1) 압축기에 냉매액 흡입되는 현상은?
-> 액압축
(2) 액분리기에 모인 액 처리법 2가지
-> 열교환기를 설치하여 기화, 증발기 전단으로 리턴

7. 유분리기, 수액분리기

-> 뭐라고 썼는지 기억안나넹
검색하면 나올테니 찾아보기

8. 프레온(R-22였나?) & 암모니아
특성별 대/소, 유/무, 난/이 비교
-> 기출에서 본거같은데.... 이 둘 아니어도 많이 쓰이는 냉매들은 알아두면 좋을 것 같다.

9. 증발온도 변화시 냉동능력 비, 압축일 비

이런 선도 주어지고(각 점의 엔탈피 주어짐) 증발온도 변화시 냉동능력과 압축일의 비 구하기
-> 스케일 껴서 증발온도가 변한걸로 나왔던가..
카페보니까 냉동기는 그대로기 때문에 압축기의 토출체적이 일정한것으로 보고 풀어야한다고함
난 그냥 풀어서 틀린것같은데...

10. 순환수량, 양정, 펌프동력 구하기
배관길이 500m
단위길이당 열손실 0.00035W/mºC
관내온도 60ºC
외기온도 5ºC
냉각수 입출구 온도차 5ºC
내경 ?
관부속 등 열손실 직관의 20%, 마찰손실 직관의 50%
비중량 9800N/m3
(다른 조건 더 있던거 같은데 기억 안남.....)
-> 가끔 출제되던 문제임

11. 공조부하 구하기
건물 평면도 나오고 지붕, 외벽, 문, 창의 냉방부하 구하기
외기, 실내의 건구온도, 절대습도, 엔탈피 주어짐
지붕, 외벽, 문, 유리의 열통과율 각각 주어짐
인체부하 표 주어짐(온도별 현열, 잠열)
~위의 조건은 기출에 매번 출제되니 잘알겠지만 아래 조건은 처음봄
환기부하 : 10m3/m2h
바이패스 0.15
출입문의 1/3은 유리창으로 되어있다.
-> 환기부하는 창면적법으로 나온걸로 보고 풀었음(문제는 문 면적도 포함해야한다는걸 몰랐지ㅋㅋㅋㅋ)
카페에서는 방의 면적당 그만큼이 필요한거 아니냐고 하는 사람도 있던데 뭐가 맞는지는 모르겠다
바이패스는,,,, 있던건 기억나는데 어떻게 적용했더라....
출입문은 신경안쓰고 문의 재질을 적용해서 풀었는데 카페에서는 1/3이 창문이기 때문에 유리랑 문의 재질을 비율별로 적용해서 열통과율을 새로 구해서 풀어야한다더라(이게 맞을것같다)
그리고 졸렬하게 방위기호를 돌려놨다.
문제 풀기 시작할때 동서남북 잘 확인하기!!!

12. 공조기 선도 그리기

->냉각기는 가동안된다는 조건이 있다. (페이크란 뜻인듯)
난 이렇게 그렸다(답인지는 모르겠다)

냉각기는 작동안되기 때문에 4,5는 같은 위치에 점이 찍힘
토출공기(7)은 가습이 되고 있기 때문에 실내공기(1)보다 습도가 높아야한다고 봄

13. 실내난방배관도 그리기
냉난방 겸용인 히트펌프 배관도 그리기

-> 난 이렇게 그림

난방배관이기 때문에 실외기가 증발기, 실내기가 응축기
압축기에서 실내기(응축기)로 가고 실외기로 가는데 체크밸브가 있으므로 팽창밸브를 거쳐 실외기(증발기)로 유입된 후 4-way 밸브를 통해 압축기로 유입됨.

냉난방겸용 설비이므로 4-way밸브를 조절하여 냉방도 가능

냉방에서는 실외기가 응축기, 실내기가 증발기
압축기에서 실외기(응축기)를 거쳐 실내기로 가는데 체크밸브가 있으므로 팽창밸브를 지나 실내기(증발기)로 유입
실내기 유출냉매는 4-way 밸브를 거쳐 다시 압축기로 유입되므로 4-way 밸브를 조절해서 냉, 난방 모두 가능한 겸용 설비배관 작도 완료

1) 폭발 및 가연성이 있다

2) 누설 발견이 쉽다 (냄새)

3) 독성이 있다

4) 윤활유와 분리되기 쉽다 (수용성이라 기름과 분리됨)

5) 물과 융해성이 크다

왜지??
계산기도 안들고갔는데...
포기하고 나갈까 몇번을 생각했다
왔다갔다하는 시간이 아까워서 손으로 계산할 수 있는건 다 풀고 나오길 잘했다
시간나는대로 시험 나왔던 문제 정리나 해놔야겠다

어쩌다보니 시험이 일주일이 지난 지금에야 후기를 남긴다.

아쉽기만한 시험이었다.

멍청하게도 계산기를 잃어버리다니ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

학교앞에 문구점이 없긴 했지만 택시타고 쏘면 어떻게든 구할 수 있었을텐데ㄷ

그래도 공조냉동기계기사 자체가 계산과정이 사칙연산 위주라 다행이다.

2문제정도? 대수온도차를 구하는게 있어서 점수는 좀 까이겠지만 나머지 문제는 어찌어찌 손으로 풀어서 답을 적기는 다 적었다

계산기 쓰다가 수기로 풀려니까 구구단도 잘 안되던데

걍 맘편히 2회차 준비해야겠다.

시험문제에 대해서는...

사실 응시자의 수준이 올라가서 변별력을 갖추기 위해 어쩔 수 없이 이런 문제를 출제했다고 생각한다.

그렇지만 응시자 입장에서는 좀... 졸렬(?)했다고 할 수 있다.

환기부하를 구하는 문제에서 방향을 돌려놓지를 않나

문제상에 쓸데없는 조건이나 처음보는 조건을 추가해서 혼란스럽게 만들지않나

이번 시험은 계산기가 없어 떨어질거라고 생각하고 있지만 잘 챙겨서 들어갔어도 합격은 불투명했을것 같다.

결과가 나올때까지는 다른 응시자들도 예상을 못하고 있을 듯 싶다.

자동차에 있는 머플러를 생각하면 된다.

기본적으로 소음기이다. 압축기에서 고압의 가스가 토출되며 발생하는 소음을 잡아준다.

왕복동식 압축기에서 발생하는 맥동현상을 완화시키기도 한다.

압축기 토출가스의 소음 및 진동을 완화시키는 장치이므로 압축기 후단(=응축기 전단)에 설치한다.

진동이 배관에 전달되지 않도록 압축기에 가까이 설치하는 것이 좋다.

오일 등이 고이지 않아야 하고 배관을 응축기쪽으로 구배를 주어 가스머플러 내에서 응축된 냉매액이 압축기로 유입되지 않고 응축기쪽으로 흐를 수 있도록 한다.

참고용

콜드체인 COLD CHAIN ː 냉동공조 전문 온라인 쇼핑몰

머플러 사진과 간단한 기능설명

에어컨배관소음 또는 소리에 대해 알아보아요^^ : 네이버 블로그 (naver.com)

공조쪽 일하시는 분이 쓰는 블로그인가보다

단지 시험공부만이 아니라 실전에 필요한 지식 및 참고할 수 있는 사진을 많이 올려주셨다.

정압재취득법은 급기덕트에서 취출구 직전의 정압이 일정하도록 덕트를 설계하는 방법이다.

구하는 과정이 복잡해서 잘 쓰이지는 않는다고 하며 기사시험에서도 20년간 2, 3번쯤 나온것같다.

덕트와 덕트사이의 구간의 정압 손실만큼 동압을 감소시켜 정압을 재취득하므로써 정압을 일정하게 한다.

(정압, 동압, 정수압의 합은 일정하다는 베르누이 정리에 따라 동압이 감소하면 정압이 상승한다.)

정압재취득법에는 아래의 2개 선도가 주어진다.

왼쪽의 선도는 주어진 풍량과 덕트사이의 간격을 이용하여 K값을 구하는 선도이다.(K값을 정확히 뭐라고 해야하는지는 모르겠다.)

오른쪽은 왼쪽 선도에서 구한 K값을 이용하여 다음 취출구에서의 풍속, 즉 정압손실만큼 감소된 속도를 구하는 선도이다.

2001년 11월 시험 6번문제로 출제되었다.

송풍기 출구 속도는 10m/s로 주어졌다.

①에서 풍량은 총 30000m3/h이며 풍속은 송풍기 출구속도와 같은 10m/s로 본다.

②에서 풍량은 25000m3/h이며 ①토출구와의 거리가 5m이므로 선도상에서 K값을 읽으면 약 0.01이다.

V1은 직전 취출구에서의 속도이므로 10m/s, K값은 0.01이므로 두 선이 교차하는 점의 속도 V2, 즉 ②에서의 풍속을 읽으면 약 9.5m/s가 된다.

③에서의 풍량은 20000m3/h이며 ②와의 거리는 5m이다. 선도에서 읽은 K값은 약 0.012이다.

여기서 V1은 ②에서의 속도이기 때문에 9.5m/s가 되며, K값 0.012와 만나는 점에서 V2, 즉 ③에서의 속도는 8.9m/s이다.

선도를 정확히 읽는것은 거의 불가능해보인다. 아마 채점과정에서도 어느정도의 오차는 봐주지 않을까싶다.

이와같은 과정을 반복하면 아래와 같다.

이후로 12년 10월 시험에 7번문제로 똑같은 문제가 출제되었으며 다른 시험에서 출제된 적이 있는지는 모르겠다.

선도를 눈대중으로 읽어야하고 두 선도를 왔다갔다 해야되는 문제라 시험지 앞뒤로 넘기면서 보는게 귀찮긴하겠지만 원리만 알면 어려운 문제는 아니라고 본다.

여튼 안나오길 바란다ㅋㅋㅋㅋ

인젝터는 보일러 급수장치의 일종

1. 증기노즐을 지날때 단면이 줄어들기 때문에 연속방정식에 의해 유속은 빨라진다. 속도수두(동압)가 증가하면 베르누이 정리(정압+동압+정수압은 일정, 여기서 정수압은 변화가 없다)에 의해 정압은 감소한다.

2. 정압의 감소는 진공이 형성된다는 것을 의미하며 급수관으로부터 물이 빨려오게 된다.

3. 증기노즐을 지나는 고속의 증기와 흡입된 물이 혼합노즐에서 혼합된다.

4. 혼합된 수류는 토출노즐을 거치며 단면이 증가하기 때문에 유속이 줄어들고 정압이 상승한다. 고압의 수류는 압력에너지를 이용하여 보일러 내부로 급수된다.

채점위원이 어떤 기준으로 채점하는지는 잘 모르겠지만 내가 생각하는 키워드는 아래와 같다.

- 증기노즐을 지나면서 속도 상승

- 진공형성으로 물 흡입

- 혼합노즐에서 혼합

- 토출노즐에서 속도 감소 및 압력 증가

어쩌면 가장 먼저 써야했던 글일지도 모르겠다.

신분증은 필수다. 없으면 시험 못친다.

기사시험 필답형은 검은색 볼펜밖에 사용할 수 없다.

예전에는 파란색도 가능했었는데 몇년부터 검은색만 허용된다.

혹시 모르니 예비까지 볼펜 2자루ㄱㄱ

선도문제 풀려면 지울 수 있는 연필 또는 샤프도 필요하다.

선도문제 잘못 그리면 난감하다.

연필로 그리고 볼펜으로 덧그린뒤 깔끔하게 지워야한다.(안지우면 실격이다)

삼각자 + 자 세트도 필수지

수험표는 번호만 보면 된다. 없어도 감독관한테 물어보면 말해줌

정리

- 신분증 (가장 중요 ★★★★★★★)

- 검정색 볼펜 2자루 (예비 포함)

- 계산기 (허용 기종 확인 필요)

- 연필 / 샤프 + 지우개

- 삼각자 + 자

- 수험표 (딱히 필요는 없음)