[22년 2월 특집] 송풍기 선정 사례
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[22년 2월 특집] 송풍기 선정 사례

- 타카사고열학공업(주)/이노우에 테츠로, ㈜간덴에너지솔루션/우에무라 야스시, 일본피맥㈜/오오타 무츠오

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

 

특집 2.1(22.2).png


(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 :  

스크린샷 2022-02-09 오전 11.07.42.png

따라서 

스크린샷 2022-02-09 오전 11.07.46.png 

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. 

스크린샷 2022-02-09 오전 11.07.55.png


(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. 

특집 2.2(22.2).png
<<그림 1> 덕트계통도 (출전 : 건축설비기술자협회, ‘건축설비설계 매뉴얼’ 공기조화편)>

 

 

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.

 

스크린샷 2022-02-09 오전 10.45.01.png

c) 공조기, VAV 등의 기기류는 실제 값을 사용한다. 덕트 루트 중에서 가장 먼 루트에 대해 산출한다

(이번의 경우 ①→Ⓕ). 

계산결과를 <표 3>에 나타낸다. 

 

스크린샷 2022-02-09 오전 11.03.41.png

 

 


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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)

 

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