1.1 덕트의 저항계산과 송풍기의 기기 선정
(1) 기본사항
송풍기를 선정함에 있어 덕트의 정압계산 관련 기본사항에 대해서는 본지 <특집 2>를 참조한다.
(2) 기획설계 시의 개략적 계산법
기획설계 시 등, 아직 덕트 도면이 완성되지 않은 단계에서 전기용량 예상 및 건설비를 개략적으로 산정할 경우에 사용한다.
대략적인 덕트 길이를 상정하고 각각의 국부저항을 케이스별 계수에 따라 직관에 할증해 구한다.
Pf=Pd+Pm
Pd=(1+k)×L×R
여기서
Pf : 팬의 필요정압 [Pa]
Pd : 덕트계의 압력손실 [Pa]
Pm : 공조기 등 기기류의 압력손실 [Pa]
L : 덕트의 총 길이 [m]
k : 케이스별 계수<표 1>
R : 덕트의 단위길이당 마찰손실 [Pa/m]
K 내역에는 덕트의 휨, 분기·합류, 변형으로 인한 저항, 그리고 챔버, 댐퍼, 소음기, 제기구, 루버 등을 포함하고 Pm에서는 공조기기 내 저항, VAV 등을 감안했다.
(예) 덕트 연장길이 L=30m 공조기기 내 저항 Pm=400Pa 단위 마찰손실 R=1.0Pa/m의 송풍기 계통이 있다고 하면 소규모 계통은 다음과 같은 결과로 송풍기를 선정한다.
Pd=(1+1.0)×30m×1.0Pa/m=60Pa 로부터 Pf=60+400=460Pa
(3) 기본설계 시의 개략적 계산법(상당 길이)
휨부 등의 국부저항을 이와 동등한 손실저항인 직관 덕트의 길이로 표시하면 덕트의 전체길이가 국부저항만큼 길어진 것으로서 국부저항을 다룰 수 있다.
Le : 국부저항의 상당길이가 [m]일 때
국부저항 :
따라서
으로 표시할 수 있다.
여기서
ζ : 부재(部材)의 국부저항 계수
v : 덕트 내 평균풍속 [m/s]
ρ : 공기밀도 (≒1.2kg/m³, 20℃, 60%)
λ : 직관 덕트의 마찰손실계수
d : 덕트의 직경 (둥근 덕트로 환산 [m])
각 부재의 상당길이가 나뉘어져 있으면 기획설계 시의 기호를 적용해 아래의 식으로 덕트계의 압력손실을 구할 수 있다.
(4) 실시설계 시의 계산법
<그림 1>의 덕트 계통에 대해 공조기의 기외(機外) 정압을 구한다. 덕트의 국부저항이나 기구를 개략적으로 계산한 경우와 상세 계산한 경우를 나타낸다.
① 개략 저항 계산
덕트의 루트도면이 거의 완성돼 분출, 흡입 풍량이 결정됐을 때 덕트 사이즈는 미결정 단계에서 덕트 저항을 구한다. 산출조건은 다음과 같이 한다.
a) 휨, 분기·합류, 변형의 국부저항 합계치는 직관 부분의 저항치 합계와 동등하게 한다.
b) 기타 부재는 <표 2>의 개략치를 사용해 구한다.
c) 공조기, VAV 등의 기기류는 실제 값을 사용한다. 덕트 루트 중에서 가장 먼 루트에 대해 산출한다
(이번의 경우 ①→Ⓕ).
계산결과를 <표 3>에 나타낸다.
.
.
.
본 원고는 일본공업출판주식회사 발행하는 ‘建築設備と配管工事’잡지에서 발췌하여 번역한 것입니다.
전체 기사는 2022년 2월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.(월간지 구입문의(02)2633-4995)
본사의 승인 없이 무단전재 및 복제를 금합니다.