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1[공조냉동기계기사 필기] 17년 1회차

다음과 같이 단열된 덕트 내에 공기가 통하고 이것에 열량 Q (kcal/h)와 수분 L (kg/h)을 가하여 열평형이 이루어졌을 때, 공기에 가해진 열량은? (단, 공기의 유량은 G (kg/h), 가열코일 입ㆍ출구의 엔탈피, 절대습도를 각각 h₁ , h₂ (kcal/kg), x₁, x₂ (kg/kg)로 하고, 수분의 엔탈피를 h_L (kcal/kg)로 한다.)

G(h₂-h₁)+Lh_L

G(x₂-x₁)+Lh_L

G(h₂-h₁)-Lh_L

G(x₂-x₁)-Lh_L

해설

그림은 단열된 덕트에 가열코일로 열량 $Q$ 를 주고, 그 뒤 노즐로 수분 $L$ (엔탈피 $h_L$ )을 분무하는 장치다. 입구 공기는 $G,\,h_1,\,x_1$ , 출구 공기는 $G,\,h_2,\,x_2$ 이다.

덕트가 단열되어 있으므로 들어온 에너지와 나간 에너지가 같아야 한다. 즉 $Gh_1+Q+Lh_L=Gh_2$ 이다.

이를 $Q$ 에 대해 정리하면 $Q=G(h_2-h_1)-Lh_L$ 이다. 분무수가 자체적으로 가지고 들어온 열량 $Lh_L$ 은 코일이 공급한 열이 아니므로 전체 엔탈피 증가분에서 반드시 빼야 한다.

참고로 수분 수지는 $Gx_1+L=Gx_2$ , 즉 $G(x_2-x_1)=L$ 로서 이는 수분량(kg/h) 관계식이며 열량식이 아니다.

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