습기 제어방식과 원리

목차

7장 습기 제어방식과 원리

내용

가습방법

수분 발생 원인

제습의 필요성

습기에 의한 문제점 - 부식

습기에 의한 문제점 - 미생물 번식

습기에 의한 문제점 - 악취, 품질저하

습기에 의한 문제점 - 응축 결빙

제습 응용 분야 - 제약

제습 응용 분야 - 식품 제과산업

제습 응용 분야 - 실내 링크

제습 응용 분야 - 무기 보관

제습 응용 분야 - 기타 생산품

제습방법

압축 냉동 방식에 의한 제습

건조제 제습

흡착회전자(adsorption rotor)

흡수제, 흡착제

냉동 대 건조 제습기

공조의 역사

공기조성

습공기 성질

Dalton의 분압 법칙

습공기선도

포화습도

상대습도

절대습도

습구온도

건습구 온도계(sling psychrometer)

이슬점온도

비체적(밀도 역수)

공기 엔탈피

공기조화 과정

단순가열, 냉각

냉각 제습

단열가습

단열제습(흡수,흡착)

단열혼합

본문내용

로 증발잠열에 의해서
온도가 떨어진다.
공기중 수분이 적으면 증기압이
낮으므로 더 많은 물이 증발하므
로 건구온도와 차이가 커지고 공
기중 수분이 많으면 증발률이 떨
어지므로 건구온도와 차이가 작다.
절대습도
기호 ω로 표시되고 비습도, 습도비, 수분함량 등으로 다양하게 불리는 이 값은 주어진
체적에서 건공기 질량에 대한 수증기 질량의 비로 정의된다.
여기서 는 각각 건공기 질량과 수증기 질량을 의미하며 는 건공기 분
압과 수증기 분압을 나타낸다. 따라서 대기압 p는 두 분압의 합으로 표시된다.
습구온도
습도계는 건구온도계와 습구온도계로 이루어져 있다. 건구온도계는 직접 공기에 노
출되어 공기의 실제 온도를 측정한다. 습구온도계는 물에 완전히 젖은 위크(wick)로
덮어진다. 위크로 덮인 온도계로 측정한 온도는 위크를 적시고 있는 물의 온도를 나
타내며, 이 온도를 습구온도라고 한다. 습구온도는 기호 t'로 표시한다. 불포화 습공기
가 위크 내의 물위로 흐를 때 습공기 중의 수증기 분압이 낮으므로 액체가 공기 중으
로 증발한다.
두 온도차이를 습구온도 강하라고 하
며 습구온도계의 위크로부터 증발에
의하여 냉각되기 때문에 일어난다. 증
발량은 대기중의 수분함량을 나타내
는 척도로서 증발량이 많으면 습구온
도는 떨어진다. 공기가 포화상태이면
증발이 일어나지 않으므로 건구온도
와 습구온도가 동일하다. 건구온도와
습구온도의 교점이 현재 공기 상태점
이다.
건습구 온도계(sling psychrometer)
Sling thermometer 라 고 도
하는 이온도계는 건구와 습
구 2개 온도계로 이루어져
있으며 손잡이 주위로 온도
계를 회전시킴으로써 공기
와의 상대속도를 발생하여
습구온도계를 감싸고 있는
위크로 부터 증발이 일어나
도록 고안된 장치이다.
Sling thermometer 라 고 도
하는 이온도계는 건구와 습
구 2개 온도계로 이루어져
있으며 손잡이 주위로 온도
계를 회전시킴으로써 공기
와의 상대속도를 발생하여
습구온도계를 감싸고 있는
위크로 부터 증발이 일어나
도록 고안된 장치이다.
이슬점온도
상온 상압 상태의 공기에서 존재하는 수증기는 보통 과열상태이다. 이런 상태에서 수분
을 포함하는 습공기를 불포화 공기로 간주한다. 과열 수증기를 포함하는 불포화 공기를
일정한 압력에서 냉각하면, 습공기 중 수증기가 응축하기 시작하는, 즉, 이슬방울이 맺
히는 수증기의 포화온도에 도달할 것이며 이 온도 를 이슬점온도라고 하며, 일정한 압
력에서 수분의 응축이 일어나려면 이 온도까지 냉각해야 한다. 이슬점 이하의 온도를
유지하고 있는 냉각판이나 냉각코일과 공기를 접촉시키면 습공기로부터 수분을 제거
할 수 있다. 냉각하는 동안 수증기 분압과 절대습도는 증기가 응축하기 시작할 때까지
일정하다. 수증기표에서 수증기 분압 에 해당하는 포화온도를 찾으면 이슬점을 구할 수있다.
비체적(밀도 역수)
습공기 비체적( m3/kg)은 습공기 선도상에서 습구온도보다 약간 더 경사진 선으로
나타나며 공기조화 계산에서 공기의 체적유량을 질량유량으로 변환할 경우에 유용
하다
공기 엔탈피
엔탈피는 공기 단위질량당 열에너지량이다. 엔탈피선은 거의 습구온도선과 일치하며,
혼동을 피하기 위하여 엔탈피값은 선도 주위에 표시되어 있다. 상태 P의 공기 엔탈피는
점A에 해당하는 값이다. 동일한 온도의 건공기 엔탈피에 해당하는 현열성분은 점 B에
해당하고 두값의 차이 A - B는 잠열성분에 해당한다.
공기조화 과정
주어진 대기 상태는 선도상의 한 점으로 나타내며, 그 점을 상태점(state point)이라고
한다. 일반적으로 습공기 성질을 나타내는 변수로 건구온도, 습구온도, 상대습도, 절대
습도, 엔탈피, 비체적 등이 있지만 이중에서 쉽게 측정할 수 있는 값은 건습구온도와
상대습도이다. 보통 이 3가지중 2가지만 알면 나머지 값은 선도로부터 구할 수 있다.
습공기의 상태 변화를 습공기 과정이라고 하며 이 과정은 다음 각 과정 또는 이 과정들
의 조합으로 나타낼 수 있다.
(i) 냉각 (ii) 가열 (iii) 제습 (iv) 가습
일반적으로 여름철 공조에서 냉각과 제습의 결합과정이 주로 사용되는 반면에 겨울
철 공조는 공기의 가열과 가습을 수반한다.
단순가열,
단순가열, 냉각
절대습도 즉 공기중 수분함량의 변화없이 공기를 가열하고 냉각하면 건구온도만 변화
한다. 따라서 상태점은 수평선상에서 이동하며 가열하면 오른쪽으로, 냉각하면 왼쪽으
로 이동하다. 이 때 절대습도는 변하지 않지만 상대습도는 변화함에 유의하라. 즉 가열
하면 상대습도는 낮아지고 냉각하면 상대습도는 높아진다
냉각 제습
냉각에 의해서 상태점이 왼쪽으로 이동하여 포화선과 만나면 응축이 일어난다. 즉
이슬이 맺히기 시작하며 이 점에 해당하는 공기의 건구온도를 이슬점이라고 한다.
계속 냉각하면 상태점은 포화선을 따라 이동하고 응축이 계속 일어난다. 이 과정동
안 수직축 즉 절대습도의 감소는 응축수량을 나타내며 절대습도는 감소하지만 상대
습도는 항상 100%이다.
단열가습
열전달없이 즉 단열과정에 의하여 공기중으로 수분이 증발하면 증발잠열을 공기로부터
취한다. 따라서 공기의 현열량 즉 건구온도는 감소하고 잠열량은 증가한다. 상태점은 습
구온도선을 따라 왼쪽 윗방향으로 이동한다. 증발냉각과정이 이 과정에 해당한다. 이 과
정동안 상대습도는 증가하고 상대습도 100%에 도달하면 더 이상 건구온도가 감소하지
않는다. 따라서 고온 다습한 시기에 증발냉각은 비효율적이고 쾌적하지 못하다.
단열제습(흡수,흡착)
공기가 실리카겔과 같은 화학적 흡수물질을 통과하면 수분이 제거되고 증발잠열이 방
출된다. 따라서 이 과정동안 외부와 열전달이 없다면 공기의 현열량이 증가하고 상태점
은 등 엔탈피선을 따라 오른쪽 아래 방향으로 이동한다. 이 과정은 증발냉각과정의 역과
정으로 볼 수 있다.
단열혼합
상태점 1의 건구온도를 t1, 질량유량을 m1이라 하고 상태점 2의 건구온도를 t2 질량
유량을 m2 라고 하자. 두 공기를 혼합하며 얻어지는 새로운 공기의 상태점을 3이라
고 하면 이 점은 상태점 1과 상태점 2를 연결하는 직선을 질량유량의 역비로 나눈
점에 해당한다.
.
공기
이슬점온도

키워드

습기,   습기제어,   제어 원리