1-4. 냉온수 코일의 설계기준 10가지를 나열하시오.

냉온수 코일은 공조 시스템에서 공기를 가열하거나 냉각하는 핵심 부품입니다. 코일의 성능과 효율은 여러 설계 기준에 따라 결정됩니다. 주요 설계 기준 10가지는 다음과 같습니다.

1. 요구 열용량 (Required Heating/Cooling Capacity): 코일이 전달해야 하는 열량(냉방 시 열 제거량, 난방 시 열 공급량)은 가장 기본적인 설계 기준입니다. 이는 부하 계산 결과를 기반으로 결정됩니다.
2. 공기 유량 및 조건 (Air Flow Rate and Conditions): 코일을 통과하는 공기의 체적 유량 또는 질량 유량, 그리고 코일 진입 시 공기의 건구 온도 및 습구 온도(냉방 시)는 코일 성능 계산의 필수 입력값입니다.
3. 냉온수 유량 및 조건 (Water Flow Rate and Conditions): 코일을 흐르는 냉수 또는 온수의 유량, 그리고 코일 진입/진출 시의 온도 조건(예: 냉수 입구 7℃, 출구 12℃; 온수 입구 50℃, 출구 45℃)은 열교환량 및 수두 손실 계산에 중요합니다.
4. 코일 열수 (Number of Rows): 공기 흐름 방향으로 튜브가 몇 줄 배열되어 있는지를 나타냅니다. 열수가 많을수록 열교환 효율이 높아지지만, 공기 측 압력 손실이 증가하고 코일의 부피가 커집니다.
5. 핀 밀도 (Fin Density): 튜브에 부착된 핀(Fin)의 단위 길이당 개수입니다 (FPI: Fins Per Inch). 핀은 공기와의 접촉 면적을 늘려 열전달을 촉진합니다. 핀 밀도가 높을수록 열전달 성능은 향상되지만, 공기 측 압력 손실이 커지고 먼지 막힘 현상이 발생하기 쉽습니다.
6. 코일 전면적 (Coil Face Area): 공기가 코일로 진입하는 단면적입니다. 전면적이 결정되면 공기 유량에 따라 코일을 통과하는 공기의 속도(Face Velocity)가 결정되며, 이는 열전달 효율 및 공기 측 압력 손실에 영향을 미칩니다.
7. 공기 측 압력 손실 (Air-side Pressure Drop): 코일을 통과하면서 발생하는 공기 압력의 손실입니다. 이는 송풍기의 소요 동력 및 에너지 소비와 직결되므로, 허용 가능한 압력 손실 범위 내에서 설계해야 합니다.
8. 냉온수 측 압력 손실 (Water-side Pressure Drop): 코일을 통과하면서 발생하는 물의 압력 손실입니다. 이는 순환 펌프의 용량 및 소요 동력 결정에 중요하며, 적정한 범위 내로 설계해야 합니다.
9. 재질 선정 (Materials of Construction): 튜브(주로 동관), 핀(동, 알루미늄), 케이싱 등의 재질은 내구성, 부식 저항성, 가격, 적용 환경 등을 고려하여 선정됩니다. 특히 습기가 많은 환경이나 특정 유체를 사용하는 경우 재질 선정이 중요합니다.
10. 응축수 배수 설계 (Condensate Drainage Design): 냉방 코일의 경우 공기 중 수증기가 응축되어 물(응축수)이 발생합니다. 이 응축수가 코일 표면에 고이거나 비산하지 않고 원활하게 배수되도록 코일 기울기, 드레인 팬 용량 및 설치 등이 설계되어야 합니다. 동파 방지 (Freeze Protection): 난방 코일이나 외기 조건에 노출되는 냉수 코일의 경우 동파 위험이 있으므로, 최소 유량 확보, 부동액 사용, 적절한 제어 등을 통한 동파 방지 대책이 설계에 반영되어야 합니다.