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건물의 콘크리트 벽체의 실내측에 단열재를 부착하여 실내측 표면에 결로가… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차
건물의 콘크리트 벽체의 실내측에 단열재를 부착하여 실내측 표면에 결로가 생기지 않도록 하려 한다. 외기온도가 0℃, 실내온도가 20℃, 실내공기의 노점온도가 12℃, 콘크리트 두께가 100mm일 때, 결로를 막기 위한 단열재의 최소 두께(mm)는? (단, 콘크리트와 단열재의 접촉부분의 열저항은 무시한다.)
열전도도콘크리트1.63 W/m·K
단열재0.17 W/m·K
대류 열전달계수외기23.3 W/m2·K
실내공기9.3 W/m2·K
1
11.7
2
10.7
3
9.7
4
8.7
해설

그림의 표에서 열전도율은 콘크리트 1.63 W/m·K, 단열재 0.17 W/m·K, 대류 열전달계수는 외기 23.3 W/m²·K, 실내공기 9.3 W/m²·K다.

결로를 막는 한계 조건은 실내측 표면온도가 노점 12℃와 같아지는 때다. 이때 실내공기에서 벽면으로 전달되는 열량이 벽체를 통과하는 열량과 같으므로 q=9.3×(2012)=74.4W/m2q = 9.3 \times (20 - 12) = 74.4\,\mathrm{W/m^2}, 필요한 전체 열저항은 R=20074.4=0.2688m2K/WR = \dfrac{20 - 0}{74.4} = 0.2688\,\mathrm{m^2 \cdot K/W}다.

단열재를 제외한 저항은 19.3+0.11.63+123.3=0.1075+0.0614+0.0429=0.2118\dfrac{1}{9.3} + \dfrac{0.1}{1.63} + \dfrac{1}{23.3} = 0.1075 + 0.0614 + 0.0429 = 0.2118이므로 단열재가 담당할 저항은 0.26880.2118=0.0570m2K/W0.2688 - 0.2118 = 0.0570\,\mathrm{m^2 \cdot K/W}다.

따라서 두께는 t=0.0570×0.17=0.0097mt = 0.0570 \times 0.17 = 0.0097\,\mathrm{m}, 즉 약 9.7 mm 이상이어야 한다.

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