단열포화온도 측정원리를 통한 공기조화 실험장치

소개글

단열포화온도 측정원리를 통한 공기조화 실험장치에 대한 보고서 자료입니다.

목차

서론
본론
결론

본문내용

상태였고, 채널을 흐르는 공기 또한 히터에 의해 온도가 높았다. 1차시기의 경우 이므로 외기가 15도 였으므로 약 50의 온도차이가 존재 한다. 이럴 경우 열전달에 의한 term을 energy balance에서 무시 할 수 없다. 이므로, 결과식은
가 되므로 실제 이론값은 열전달 항을 고려할 경우 위에서 구한 값보다 작게 된다.
이상기체로 가정했으므로
위에서 공기의 유속은 라고 근사하였고, 채널의 규격은 , 라고 한다면, 3차시기에서의 는
로 초기 56.1%보다 오차가 줄은 것을 알 수 있다. 비록 정확한 수치는 아니지만 대략적으로 대입한 수치도 열전달항으로 인하여 오차를 감소시킬 수 있다는것을 보았다. 그러므로 실제 열 전달량과, 공기의 질량유량을 알 수 있다면, 더 작은 오차를 내는 출구에서의 상대습도를 구할 수 있게 될 것이다.
를 조절하기 위하여 어떤 변수를 사용해야 하는가?
위 그래프는 입구의 건구온도에 따른 입구의 상대습도와, 출구의 상대습도 측정값을 나타낸다.
입구의 경우 수분이 공급이 되지 않는다는 가정이라면, 3회 측정시 모두 절대습도가 같아야 한다. 매우 작은 차이가 있었지만, 입구에서의 절대습도는 각각 0.005369, 0.005175, 0.004596 으로 거의 비슷한 결과를 나타냈다. 이것을 동일한 절대습도라고 보자. 3회 측정시 달라진 것은 입구의 온도뿐이다. 그렇다면 상대습도는 어떻게 변하였을까? 상대습도는 각각 3.3% 5.3% 7.4%로 증가하는 경향을 나타내었다.
상대습도의 정의는 공기가 최대 담을 수 있는 물의 질량대비 현재 포함하고 있는 물의 양이므로 와 같이 표현한다. 여기서 입구에서의 는 고정이 되었다. 반변 는 온도에 따라 변한다. Maxwell relation 에 의하여 상변화 과정중에서 방정식으로 나타내면 으로 나타내면 포화압력과 포화온도의 관계식을 이끌어 낼 수 있다.
는 포화압력을 나타내며, 포화압력은, 온도만의 함수이다. 위에서 본 결과와 같이. 온도를 control 함으로써 우리는 고정된 수증기 안에서 상대습도를 control 할 수 있게 된다. 하지만 적당한 상대습도를 유지하기 위하여 단순히 온도를 올리고 , 내리기만 한다면, 공간이 너무 더워지거나, 추워지기 때문에 오히려 불쾌함을 전달 할 수 있다. 그러므로 온도를 적절히 유지하면서 상대습도를 조절해야한다. 그렇다면, 온도를 올리지 않고 습도를 조절하는 방법은 무었이 있는가? 간단하다. 단순히 공기 중의 수증기의 양을 조절하면 된다.
공기 중의 수증기를 조절하는 방법론에 대하여 두 가지 경우를 찾아보자. 단순히 수증기를 증가시켜 상대습도를 조절하려고 할 경우, 우리는 위에서 실험한 것과 같이, 공기가 지나가는 곳에 적절하게 물을 배치하거나 또는 분무 하면 된다. 하지만 수증기가 증발하면서 공기의 온도가 낮아질 수 있기 때문에, 과정중에 heating으로 온도를 유지하며 상대습도를 높여준다. 이를 과정
이라고 하며 과정 중에 코일과 분무기를 설치한다. 여기서 중요한 점은 온도를 유지하면서 상대습도만 올리고 싶을 경우, heating coil에서 humidifier에서 손실되는 열의 양만큼만 열을 가열해 주어야 한다는 것이다. 하지만 온도를 더욱 높이고 싶다면 코일을 더 가열해도 관계없다.
현재온도를 유지하면서 공기 중의 수증기를 제거하여 상대습도를 낮추기 위해서는 우선 온도를 낮추어 수증기를 이슬점 온도까지 응축시킨 후, 재가열 시켜주면 온도는 유지하고, 상대습도는 낮아 질 것이다.
결론
결론적으로 상대습도를 조절하는 것은, cooling, heating, humidifying (여기서 cooling을 통해서도 절대습도를 낮출 수 있음) 의 몇 가지 조합을 통하여 이루어 낼 수 있다. 이는 사칙연산과 같이, 우리는
네 가지의 사칙 연산자를 이용하여 여러 가지 연산을 할 수 있는 것과 같다고 생각한다.
애석하게도 인간은 절대습도를 느끼지 못한다고 한다. 그러므로 공기조화에서 가장 중요한 것은, 건구온도와, 상대습도를 조절하는 것이다. 위의 Psychromertic chart로 간단히 볼 수 있듯이 한 점에서 현재의 공기를 원하는 상대습도를 조절하기 위한 방법은, 수많은 경로가 존재한다. 그리고 각각의 결과점에 도달하는 방법 또한 공학자의 시스템 설계에 의존할 것이다. 물론 더 좋은 기술이 있겠지만, 여기서 중요한 것은, 그 시스템의 설계를 어떻게 하고, 상황에 맞는 cooling, heating, humidifying 순서를 조작하는 것이라 생각한다.

키워드

공기조화,   단열포화,   습구온도