건축기계설비기술사/135회 기출문제 풀이

1-1.송풍기의 상사법칙에 대하여 설명하고, 동력을 절감하기 위하여 검토해야 할 내용에대하여 설명하시오.

onha09 2025. 3. 8. 17:37
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송풍기의 상사법칙은 송풍기의 성능을 예측하고 효율적으로 운전하기 위한 중요한 원리입니다. 이 법칙은 송풍기의 크기, 회전수, 유체의 밀도 등이 변화할 때 송풍기의 풍량, 압력, 동력 등이 어떻게 변화하는지를 설명합니다. 

1. 송풍기의 상사법칙

송풍기의 상사법칙은 다음과 같이 세 가지 법칙으로 구성됩니다.

  • 풍량 상사법칙: 풍량(Q)은 회전수(N)와 송풍기 크기(D)의 세제곱에 비례합니다.
  • Q₁/Q₂ = (N₁/N₂) × (D₁/D₂)³
  • 압력 상사법칙: 압력(P)은 회전수의 제곱과 송풍기 크기의 제곱에 비례합니다.
  • P₁/P₂ = (N₁/N₂)² × (D₁/D₂)²
  • 동력 상사법칙: 동력(L)은 회전수의 세제곱과 송풍기 크기의 다섯제곱에 비례합니다.
  • L₁/L₂ = (N₁/N₂)³ × (D₁/D₂)⁵

이 법칙들은 송풍기의 설계 및 운전 시 다양한 변수들이 성능에 미치는 영향을 예측하는 데 유용하게 사용됩니다.

2. 동력 절감을 위한 검토 내용

송풍기의 동력을 절감하기 위해서는 다음과 같은 사항들을 검토해야 합니다.

  • 송풍기 효율 향상:
  • 고효율 송풍기 선정: 송풍기 효율은 송풍기 종류, 크기, 운전 조건 등에 따라 달라지므로, 고효율 송풍기를 선정하는 것이 중요합니다.
  • 송풍기 날개 최적화: 송풍기 날개 형상, 각도 등을 최적화하여 송풍기 효율을 향상시킬 수 있습니다.
  • 운전 조건 최적화:
  • 회전수 제어: 필요 풍량에 따라 송풍기 회전수를 제어하여 불필요한 동력 소비를 줄일 수 있습니다.
  • 풍량 제어: 댐퍼, 가변 피치 날개 등을 이용하여 풍량을 제어하고, 필요 이상의 풍량 공급을 방지할 수 있습니다.
  • 배관 저항 감소: 배관 저항을 줄여 송풍기 압력 손실을 최소화하면 동력을 절감할 수 있습니다.
  • 송풍기 시스템 개선:
  • 인버터 설치: 인버터를 설치하여 송풍기 회전수를 정밀하게 제어하고, 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다.
  • 송풍기 배치 최적화: 송풍기 배치, 배관 설계 등을 최적화하여 시스템 효율을 향상시킬 수 있습니다.
  • 정기적인 유지보수:
  • 송풍기 날개 청소: 송풍기 날개에 먼지, 이물질 등이 쌓이면 송풍기 효율이 저하되므로, 정기적으로 청소해야 합니다.
  • 베어링 윤활: 베어링 윤활 상태를 점검하고, 필요 시 윤활유를 보충하거나 교체해야 합니다.

이러한 검토 사항들을 통해 송풍기 시스템의 효율을 높이고 동력 소비를 절감할 수 있습니다.

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