공조냉동기계기술사 247

3-6. NH3 냉매를 이용하는 2단 압축 1단 팽창 냉동장치가 있다. 증발온도 -35℃, 응축온도35℃, 제1 팽창밸브(중간냉각기 앞 팽창밸브) 직전 냉매액온도 30℃, 제2 팽창밸브 직전(증발기 앞) 냉매액온도 -2℃, 중간냉각기온도 –10℃, 저단압축기 및 고단압축기 흡입증기의 상태가 건조포화증기일 때 다음 물음에 답하시오. (단, 증발기의 냉매순환량은1kg/h 이다).

사용된 냉매는 암모니아(NH₃)이며, 2단 압축 1단 팽창 냉동 사이클입니다. 주요 상태값 (선도 및 문제 조건에서):증발 온도: −35∘C (P1​)중간 냉각기 온도/압력: −10∘C (Pm​)응축 온도: 35∘C (P2​)제1 팽창밸브 직전 액체 온도 (G): 30∘C (hG​=409.4 kJ/kg)제2 팽창밸브 직전 액체 상태 (F, H): −10∘C 포화액 (hF​=hH​=560.1 kJ/kg) (문제의 −2∘C 조건 대신 선도의 값을 사용)저단 압축기 흡입 상태 (A): −35∘C 건조포화증기 (hA​=1632.5 kJ/kg)고단 압축기 흡입 상태 (C): −10∘C 건조포화증기 (hC​=1669.0 kJ/kg)고단 압축기 토출 상태 (D): hD​=1781.1 kJ/kg증발기 냉매 순환량 (m..

3-5. 냉동기의 고장과 수리를 위해 유압이 낮을 경우의 원인, 점검 및 대책에 대하여 설명하시오.

냉동 시스템에서 압축기의 유압(Oil Pressure)은 내부 부품의 윤활, 냉각 및 밀봉을 위해 매우 중요합니다. 유압이 낮다는 것은 압축기가 적절히 윤활되지 못하고 있다는 신호이며, 이는 마모 증가, 과열 및 최종적으로 압축기 소착(고착)과 같은 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다. 냉동기 고장 진단 및 수리 시 유압 저하의 원인을 파악하고 적절한 조치를 취하는 것이 필수적입니다.냉동기 압축기의 유압이 낮을 경우의 원인, 점검 및 대책은 다음과 같습니다.1. 유압 저하의 원인냉동기 압축기의 유압이 낮아지는 데에는 여러 가지 복합적인 원인이 있을 수 있습니다.냉동유 부족 (Low Oil Level): 시스템 내 냉동유 총량이 부족하거나, 냉동유가 증발기나 응축기 등 다른 시스템 부위에 과도하게 체류하..

3-4. 온도 측정에 대하여 다음을 설명하시오.(1) 접촉식과 비접촉식 온도측정의 장점과 단점(2) 접촉식 온도계의 온도측정 원리에 따른 온도계의 종류와 각각의 특징

온도 측정은 다양한 분야에서 필수적인 과정이며, 측정 방식에 따라 크게 접촉식과 비접촉식으로 나뉩니다. 각 방식은 고유의 장단점을 가지며, 측정 대상, 환경, 요구 정확도 등에 따라 적합한 방식이 선택됩니다. 또한, 접촉식 온도계는 온도 측정 원리에 따라 여러 종류로 분류될 수 있습니다.(1) 접촉식과 비접촉식 온도 측정의 장점과 단점접촉식 온도 측정원리: 측정 대상과 직접 접촉하여 열 평형을 이룬 후 온도를 측정하는 방식입니다.장점:비교적 높은 정확도와 정밀도를 제공합니다.측정 원리가 간단하고 구현이 용이합니다.다양한 형태의 센서(탐침, 표면 부착 등)를 활용하여 여러 형태의 대상 온도 측정이 가능합니다.비교적 저렴한 비용으로 시스템 구축이 가능합니다.단점:측정 대상과의 물리적인 접촉이 필요하므로 이동..

3-2. 냉각탑(Cooling Tower)의 백연감소 방식에 대하여 다음을 설명하시오.(1) 병렬히팅 코일 방식(2) 직렬히팅 코일 방식(3) 습건식 일체형식

냉각탑에서 발생하는 백연은 고온 다습한 공기가 차가운 외부 공기와 만나 응축되어 물방울 형태로 나타나는 현상입니다. 이는 미관상 좋지 않고, 주변 지역에 안개나 결빙을 유발할 수 있어 백연 감소 기술이 중요합니다. 다음은 주요 백연감소 방식입니다. (1) 병렬 히팅 코일 방식 (Parallel Heating Coil System)원리: 냉각탑에서 배출되는 고온 다습한 공기의 일부를 별도의 가열 코일로 통과시켜 온도를 높여 상대 습도를 낮춥니다. 이렇게 건조해진 공기와 나머지 배출 공기를 혼합하여 백연 발생 가능성을 줄입니다.설치 위치: 냉각탑 상부 배출구 쪽에 병렬로 설치된 가열 코일을 통해 공기가 흐릅니다.특징:백연 감소 효과가 우수합니다.기존 냉각탑에 비교적 쉽게 적용할 수 있습니다.가열 코일 작동에..

3-1. 증기난방 방식에 대하여 다음을 설명하시오.(1) 사용 증기압력에 따른 분류 및 특징(2) 응축수 환수방법에 따른 분류 및 특징(3) 배관방식에 따른 분류 및 특징

(1) 사용 증기압력에 따른 분류 및 특징증기 난방 방식은 사용되는 증기의 압력에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.저압식 증기 난방 (Low Pressure Steam Heating):사용 증기압력: 대기압 ~ 1kg/cm² 정도의 낮은 압력을 사용합니다.특징:안전성이 높아 주택, 소규모 건물 등에 주로 사용됩니다.배관 재료에 대한 제약이 적습니다.증기 온도가 낮아 방열기 표면 온도가 비교적 낮아 화상의 위험이 적습니다.압력 차가 작아 증기 이동 거리가 제한적일 수 있습니다.방열량 조절이 비교적 용이하지 않습니다 (주로 On-Off 제어).고압식 증기 난방 (High Pressure Steam Heating):사용 증기압력: 1kg/cm² 이상의 높은 압력을 사용합니다.특징:열 운반 능력이 커서 대..

2-6. 건물의 에너지 관리란 실내 쾌적 조건과 기능적인 요구를 만족하면서 에너지 사용량및 비용을 관리하는 것이다. 불필요한 에너지 사용의 개선을 위한 기본적인 에너지관리 방법에 대하여 설명하시오.

건물의 에너지 관리는 쾌적한 실내 환경과 기능적인 요구를 충족시키면서 에너지 사용량과 비용을 효율적으로 관리하는 활동입니다. 불필요한 에너지 사용을 줄이기 위한 기본적인 에너지 관리 방법은 다음과 같습니다. 1. 에너지 사용 현황 파악 및 분석:설명: 건물 전체 및 각 시스템별 에너지 사용량을 정기적으로 측정하고 기록하여 에너지 소비 패턴을 파악합니다. 과거 데이터와 비교 분석하여 에너지 낭비 요인을 식별하고 개선 목표를 설정하는 기초 자료로 활용합니다.구체적 방법:에너지 계측 시스템 구축: 전력, 가스, 냉난방 열량, 수도 등 에너지원별 사용량을 측정하는 계량기 설치 및 데이터 수집 시스템 구축정기적인 데이터 모니터링 및 기록: 수집된 에너지 사용 데이터를 주기적으로 확인하고 기록추세 분석 및 이상 징..

2-5. 기계설비 커미셔닝의 업무를 ①설계 전 단계, ②설계 단계, ③시공 단계, ④준공 단계,⑤준공 후 단계로 업무를 구분할 경우 이 중 ②설계 단계에서 고려할 사항을 나열하고각각에 대하여 설명하시오.

기계설비 커미셔닝은 건축물의 에너지 성능 및 실내 환경 품질을 확보하기 위해 설계, 시공, 준공 및 준공 후 단계에 걸쳐 체계적으로 수행되는 품질 관리 프로세스입니다. 이 중 설계 단계는 성공적인 커미셔닝의 기반을 마련하는 매우 중요한 단계입니다. 설계 단계에서 고려해야 할 주요 사항은 다음과 같습니다. ① 커미셔닝 계획 개발 (Commissioning Plan Development)설명: 프로젝트 초기 단계에서 커미셔닝의 범위, 목표, 일정, 예산, 참여 주체별 역할과 책임, 필요한 절차 및 문서 등을 정의하는 계획을 수립합니다. 이는 프로젝트 전반에 걸쳐 커미셔닝 활동의 방향성을 제시하고 효율적인 수행을 위한 틀을 마련합니다.구체적 내용:커미셔닝 대상 시스템 및 장비 명확화 (HVAC, 위생, 소방,..

2-4. 냉동장치에 설치되는 유분리기(oil separator)에 대하여 다음을 설명하시오.(1) 유분리기의 설치위치 및 통과유속 기준(2) 유분리기의 오일분리 구조(3) 유분리기가 필요한 냉동장치 종류

(1) 유분리기의 설치위치 및 통과유속 기준설치위치: 유분리기는 압축기 토출구와 응축기 입구 사이에 설치됩니다. 압축 과정에서 냉매 가스와 함께 토출된 윤활유를 응축기로 보내기 전에 분리하여 압축기로 되돌려 보내는 역할을 수행하기 때문입니다. 이 위치에서 냉매는 고온·고압의 기체 상태이며, 윤활유가 미세한 입자 형태로 냉매 가스에 섞여 있습니다.통과유속 기준: 유분리기의 설계 시 적절한 통과유속을 유지하는 것이 매우 중요합니다.너무 빠른 유속: 냉매 가스가 유분리기를 너무 빠르게 통과하면 윤활유 입자가 충분히 분리될 시간을 갖지 못하여 분리 효율이 저하됩니다.너무 느린 유속: 유속이 너무 느리면 냉매 가스의 압력 손실이 커지고, 분리된 윤활유가 다시 냉매 가스에 섞일 가능성이 있습니다. 또한, 시스템의 ..

2-3. 냉동기에 사용하는 전자식 팽창밸브(EEV)에 대하여 다음을 설명하시오.(1) 전자식 팽창밸브의 필요성(2) 전자식 팽창밸브의 종류(3) 열동식 전자 팽창밸브의 장단점

(1) 전자식 팽창밸브의 필요성냉동 시스템에서 팽창밸브는 고온·고압의 액체 냉매를 저온·저압의 액체 냉매로 감압하여 증발기로 보내는 역할을 합니다. 기존의 기계식 팽창밸브(주로 열동식 팽창밸브, TEV)는 증발기 출구의 냉매 과열도(Superheat)를 일정하게 유지하도록 설계되어 작동합니다. 하지만 냉동 시스템의 운전 조건은 외부 온도 변화, 부하 변동 등 다양한 요인으로 인해 끊임없이 변화합니다.전자식 팽창밸브(EEV)는 이러한 변화하는 운전 조건에 능동적으로 대응하여 냉매 유량을 정밀하게 제어할 수 있다는 점에서 필요성이 강조됩니다. 주요 필요성은 다음과 같습니다.정밀한 과열도 제어: EEV는 센서로부터 얻은 다양한 정보를 바탕으로 마이크로프로세서가 밸브 개도를 실시간으로 조절하여 증발기 출구의 냉..

2-2. 공조용 가습장치의 종류와 특징에 대하여 설명하시오.

공조용 가습장치는 건물 내 쾌적한 환경 유지, 정전기 방지, 생산 공정의 안정화 등을 위해 공기 중 습도를 조절하는 장치입니다. 다양한 종류가 있으며, 각각 다른 원리와 특징을 가지고 있습니다. 주요 공조용 가습장치의 종류와 특징은 다음과 같습니다.1. 증발식 가습기 (Evaporative Humidifier)원리: 물이 증발하면서 주변 공기의 습도를 높이는 방식입니다. 자연 증발 또는 팬을 이용하여 증발 속도를 높일 수 있습니다.종류:자연 증발식: 물통에 담긴 물이 자연스럽게 증발하는 방식입니다. 구조가 간단하고 에너지 소비가 적지만, 가습량이 적고 습도 조절이 어렵습니다.기화식 (Wetted Media): 젖은 필터나 가습 매체를 통과하는 공기에 물을 증발시키는 방식입니다. 비교적 균일한 가습이 가능..