건구온도(t1) 5℃, 상대습도 80%인 습공기를 공기 가열기를 사용하… | [공조냉동기계기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

습공기선도에서 두 상태점의 값을 읽으면, 가열 전 t1=5℃·상대습도 80% 에서 엔탈피 $h_1=40.2$ kJ/kg·비체적 $v_1=0.793$ m³/kg 이고, 가열 후 t2=43℃(상대습도 약 8%)에서 엔탈피 $h_2=54.2$ kJ/kg·비체적 $v_2=0.896$ m³/kg 이다.
가열기에서는 절대습도가 변하지 않으므로 선도에서 수평으로 이동하는 현열 변화이며, 공기 1 kg이 받는 열량은 $h_2-h_1=54.2-40.2=14$ kJ/kg 이다.
주어진 950 m³/h은 가열기를 통과하는 공기의 취급 풍량이며, 이 문제에서는 가열 전 5℃ 상태의 비체적 0.793 m³/kg 을 기준으로 질량유량으로 환산한다. $G=\dfrac{950}{0.793}\approx 1198$ kg/h 이다.
따라서 필요한 가열량은 $q=G(h_2-h_1)=1198\times 14 \approx 16770$ kJ/h, 즉 $\dfrac{16770}{3600}\approx 4.66$ kW 로 약 4.65 kW 이다.
비체적은 온도가 높아지면 커지므로(0.793 → 0.896 m³/kg) 같은 체적유량이라도 어느 상태를 기준으로 환산하는지에 따라 질량유량이 달라진다. 가열 후 43℃ 상태의 0.896 m³/kg 으로 나누면 약 4.1 kW 가 되어 제시된 값들과 맞지 않으므로, 여기서는 가열 전 상태의 비체적으로 환산해야 한다.