원심펌프원심펌프1. 원심펌프 개론.2 . 원심펌프 설계 및 구조.3 . 펌프의 운전.1장 원심펌프1. 원심펌프 개론.원심력(Centrifuge force)을 이용하여 유체를 이송하기 위한 기계이다.가. 서론(Introduction)○ 원심펌프는 원심력(Centrifuge force)을 액체에 가하여 압력을증가시켜 강제적으로 유체를 이송하는 기계이다.원심력이란 어떤 물체가 회전에 의해 원의 접선방향으로 가해지는힘을 말함.즉, 유체에 에너지(원심력 x 이동거리)를 가하여 유체를 이송한다.○ 유체의 이동 경로A : 유체 흡입B : 임펠러 회전에 의해 A로 부터 유체 이동C : 임펠러 베인(날개)에 의해 유체 가속D : 볼류트를 통해 유체를 E지점까지 안내함E : 유체의 속도가 줄어들며 속도 에너지가 압력 에너지로 변할때 액체는 임펠러 중심(Eye)에 있는 저압부로부터 펌프의바깥쪽에 위치한 토출구(Discharge)에 있는 고압부로 움직이게된다.임펠러(Impeller)란 액체를 회전시켜주는 펌프부품을 말한다.나. 원심펌프에 대한 평가(Rating).1) 용량(Capacity).○ 펌프가 일정시간 내에 이동시키게 되는 유체의 양을 말한다.즉 부피/시간의 단위를 갖는다.예) Gallons per minute(gal/min) ; GPM.Barrels per min(bbl/day).Cubic meter per min(m^3/min).Cubic feet per min(ft^3/min). Etc.2) 압력 및 양정(Pressure and head).○ 압력(Pressure).유체가 벽 또는 가상면의 단위 면적에 수직으로 작용하는 힘.▪ 압력의 종류.대기압 : 지구를 둘러싼 대기에 의해 누르는 압력.계기압 : 대기압을 기준으로(+) 방향으로 측정된 압력.진공압 : 대기압을 기준으로(-) 방향으로 측정된 압력.절대압 : 완전 진공을 기준으로 측정된 압력○ 양정 ( Head )펌프가 유체에 부하여는 에너지로서, 압력을 그 액체의 높이 단위로표현한 것이며 시스템 헤드(System heessure head)와 토출 면압헤드(Discharge surface pressure head)로 구성되며, 수조내의유체면에 가해지는 압력을 헤드(Head)로 표현.◦ 마찰 양정(Friction head) : 유체가 배관 시스템 내부를 흐를 때,관 내부 표면과의 마찰이나 난류등에 의해 발생되는 손실을극복하기위해 요구되는 압력을 헤드(Head)로 표현.▪ 시스템 전 양정(Total system head ; TSH)= 전 토출 양정(Total discharge head ; TDH) - 전 흡입 양정(Total suction head ; TSH)= (토출 정 양정 + 토출 면압 양정 +토출 마찰 양정)– (흡입 정 양정 + 흡입 면압 양정 - 흡입 마찰 양정)◦ 토출 정 양정 : Discharge static head ; DSH.◦ 토출 면압 양정 : Discharge surface pressurehead ; DSPH.◦ 토출 마찰 양정 : Discharge friction head ;DFH.◦ 흡입 정 양정 : Suction static head. ; SSH.◦ 흡입 면압 양정 : Suction surface pressurehead ; SSPH.◦ 흡입 마찰 양정 : Suction friction head ; SFH.참고) 흡입 정 양정 SSH의 값이 음수(-)인 경우 즉 펌프중심선 아래에 흡입 탱크 수위면이 있을 경우 특별히Suction lift라 칭하기도 한다.- 펌프의 선정.시스템에서 일정 유량과 요구되는(계산되어진) 시스템에서의 전 양정에 합당한 펌프의 선정.운전유량에서의 시스템 전 양정(Total system head ;TSH) 구하기. : 유량 22 m^3, 비중 1.7, 흡입 높이 ; 1.5m,토출 높이 ; 30m,운전 유량에서의 배관 흡입 마찰 양정(Suctionfriction head) ; 1.2m, 토출 마찰 양정(Discharge friction head) ; 7.6m.시스템 전 양정 TSH =전 토출양정TDH -전 흡입 양정 TSH양정 TS(Kgf/m^3)x 시스템 전양정 TSH(m) x 용량(m^3/s)] / 102.◦ 제동마력(Break horse power ; BHP) (kw) = 전기 모터 펌프인경우, 공급되는 전기적 동력 kw.- 효율(Efficiency).펌프의 효율은 수동력과 제동마력의 비로 정의 함.효율(Efficiency)(%) = (수동력 WHP / 제동마력 BHP) x 100.예) 펌프의 용적효율(Volumetric efficiency)(%) : 운전시 이송용량을펌프내 웨어 링 (Wear ring) 사이에서 펌프 토출부로부터 흡입부로의 누출량과 이송 용량을 합한 양의 비.즉, [이송 용량(Capacity) /{이송 용량(Capacity)+누출량}] x 100.○ 공동(Cavitation) 및 순정 흡입 헤드(Net positive suction head).- 공동(Cavitation).펌프 내부에 이송되는 액체가 액체의 포화증기압 이하로 떨어지는부분에서 기포가 형성되고, 이 기포가 임펠러 이동경로를 따라이송되면서 압력차에 의해 소멸되어지는 현상.▪ 공동(Cavitation) 발생 원리.◦ 액체 내부에서 기포가 형성 될수있는 요소 : 온도, 압력.◦ 용액의 일정 온도에서 포화 수증기 압력(Vapor pressurehead ; VPH)이 어떤 유체 경로에서의 압력보다 높을 시공동현상(Cavitation)이 발생.▪ 공동(Cavitation) 발생시 나타나는 현상.◦ 펌프 이송용량 감소.◦ 펌프 양정의 감소.◦ 펌프 운전시 소음 및 진공 발생.◦ 펌프 부품의 손상.▪ 공동(Cavitation) 발생 원리- 순정 흡입 헤드 (Net positive suction head ; NPSH).펌프 시스템의 흡입에서의 전 양정(전 흡입 양정, Total suction head; TSH) 절대압이 용액의 포화 증기압 보다 얼마만큼 높은가를나타내는 가용(Available) NPSHa 값과펌프의 공동(Cavitation) 방지를 위해 요구되는 최소한의 양정을나타내는 요구(Required) NPSH이; 4.5m,유체 면압 10.33m, 흡입 마찰 양정 1.88m, 유체의포화 수증기압(Vapor pressure head ; VPH) ; 0.18m.전 흡입 양정 TSH = 흡입 정 양정 SSH + 흡입 면압 양정SSPH - 흡입 마찰 양정 SFH = -4.5m + 10.33m – 1.88m시스템 NPSHa = 전 흡입양정 TSH - 포화 수증기압 VPH그러므로 시스템에서 용량(Capacity) 22 m^3/hr 이고양정이 40.3m인 운전점에 합당한 펌프를 선정하여야 함.○ 성능곡선(Performance curves) 및 상사법칙(Affinity laws).- 성능곡선(Performance curves).펌프의 성능을 도표로 표시하며, 용량과 펌프 전양정(Totalpump head ;TPH), 동력(Power ; BHP), 펌프 효율(Efficiency) 및 펌프의 순정흡입헤드(NPSHr)에 대한 관계를나타낸다.- 상사법칙(Affinity laws).펌프의 회전속도 또는 임펠러의 외경의 변화에 따른유량, 양정,동력의 변화를 예측하기 위한 법칙.회전수(RPM)만 변하는 경유(N1 N2)임펠러의 외경만 변하는 경우(D1 D2)Q2 = Q1(N2/N1)TDH2 = TDH1(N2/N1)2BHP2 = BHP1(N2/N1)3NPSHr2 = NPSHr1(N2/N1)2Q2 = Q1(D2/D1)TDH2 = TDH1(D2/D1)2BHP2 = BHP1(D2/D1)3○ 펌프 선정시 고려사항.▪ 사용자가 규정하는 사양◦ 이송액의 성질, 이름, 함량, 농도, 비중, 점도, 온도, 슬러리◦ 유량(Flow Rate) – m3/hr , LPM, GPM.등등◦ 흡입측 압력(Suction Pressure) – kg/cm2 또는 Psig◦ 토출측 압력(Discharge Pressure) -- kg/cm2 또는 Psig◦ Differential Pressure(토출측 압력– 흡입측 압력) ; kg/cm2◦ 양정 (TDH = Total Differential Head ) – m (meter)◦ HP 대비 선정치~ 2519125%30~7522~55115%75 이상55 이상110%◦ Power사용자의 요구 – Max. KW수용.성능곡선 끝까지 수용할 수 있는 Motor 선정.▪ 재질 선정(Material selection).◦ 이송액의 성질액성의 부식,마모성질의 유무에 따라 적합한 재질을 선정한다.◦ 부식율 : MPY (Mils Per Year) (1 mil =0.001 inch/)MPYStateRemark50MPY 이상POOR추천하지 않음50 MPY 이하SATISFACTORY추천하지 않음20 MPY 이하: GOOD추천하는 기준다. 원심펌프의 구조 및 설계1) 원심펌프의 구조○ 원심펌프의 형식(Pump type)펌프는 크게 원심(Turbo)형, 강제변위(Positive displacement)형그리고 특수형으로 대별해 볼 수 있다.원심(Turbo)형 펌프는 유체 흐름의 방향에 따라 원심, 사류 및 축류펌프 로 나눌 수 있으며 대부분의 산업용 펌프가 이와 같은 형이라볼 수 있다.강제 변위(Positive displacement)형은 왕복식 (Reciprocating type)과 회전식(Rotary type)으로 나눌 수 있으며, 공간의 이동에의해액체를 양수하는 펌프이다.○ 펌프의 분류.펌프원심(turbo)형원심펌프볼류트(volute) 펌프터어빈(turbine)펌프볼텍스(vortex)펌프사류펌프Mixed flow pumpVolute mixed flow pump축류펌프축류 펌프강제변위 (Positive displacement ; 용적형)왕복식피스톤(piston) 펌프플런져(plunger) 펌프다이아프램(diaphragm) 펌프기타회전식기어(gear) 펌프스크류(screw) 펌프베인(vane) 펌프켐(cam) 펌프(a) 볼류트 펌프(volute pump) (b) 터빈 펌프(turbine pump)(a) 볼류트 펌프(volute pump) : 회전차(impeller) 바깥둘레에 안내깃(Vane)이 없음.(b) 터빈 펌프(turbine pump) : 회전차 바깥 1
보고서제목학 과학 번이 름제 출 일★ 액세스로 누가, 무엇을 할까?액세스는 데이터베이스 관리 도구이기 때문에, 여러 분야의 사람들이 사용한다.① 일반 사무직생산성과 효율성을 향상시키기 위해 사무실에서는 엑셀이나 워드와 같은 응용프로그램을 많이 사용한다. 그런데 액세스를 활용하면, 영업부나 총무부 또는 인사부, 기획실 등에서 사원 정보관리, 영업 거래처 정보 관리, 그리고 주소 라벨을 뽑아 우편물을 발송하는 일, 물품이나 비품 정보 및 구매 정보 관리 등의 일을 훨씬 쉽게 처리할 수 있다. 또한 자료실에서 도서를 관리하거나 바코드를 이용한 대출 관리를 할 때도 유용하게 사용되고 있다.② 전문직 종사자의사의 경우 환자의 이력이나 증상 관리 또는 기타 고객 관리 등에 액세스를 많이 사용하고 있다. 또한 변호사나 회계사, 기타 전문 프리랜서들도 나름대로의 분야에서 자신들이 데이터를 관리하는 데 액세스를 활용하고 있다.③ 소규모 자영업자소규모 자영업자 중에도 액세스를 사용하는 사람들이 많은데, 요즘에는 비디오 가게나 도매상 또는 서점에서 액세스를 사용하여 점포를 운영하고 있는 경우를 쉽게 볼 수 있다.기존의 데이터베이스 프로그램은 가격이 비싸거나 유지 보수가 어려웠기 때문에 액세스를 사용하는 사람들이 많아졌다.④ 일반 기업의 시스템구축일반 기업에서 시스템을 구축할 경우, 대부분 전통적인 개발 도구로 인식되어 온 비주얼 베이직 또는 델파이, 파워빌더등을 사용하는 것이 일반적이었다. 반면 액세스는 그동안 간단한 개인용 데이터베이스 정도로만 인식되어왔다.그러나 액세스는 상당한 발전을 해왔고 기존의 문제점을 해결하여 서버연결이 쉬워졌다.또한 마이크로소프트사가 모든 개발 도구에 지원하는 새로운 데이터 액세스 방식은 ADO(ActiveX Data Object)를 지원하는 등 중규모의 시스템 구축에도 사용할 수 있다.⑤ 웹 사이트 및 인트라넷을 위한 전문 데이터베이스액세스의 또 다른 용도 중 간과할 수 없는 것이 웹 사이트 구축을 위한 전문 데이터베이스로서의 역할이다. 액세스를 웹 사이트의 데이터베이스로 사용하는 이유는 가격이 싸다는 점도 중요하지만, 규모의 차이만 있을 뿐 관리 형태나 성능 면에서 다른 데이터베이스에 결코 뒤지지 않기 때문이다.물론 대형 포털 사이트나 사용자가 많은 사이트에서는 액세스가 최선일 수 없는 경우가 있겠지만 굳이 대형 데이터베이스를 사용하지 않는 웹 사이트에서는 액세스를 활용할 수 있다.★ 내가 활용하고 싶은 액세스① 주소록아직 학생이기는 하지만 고등학교 동창, 대학교 동기들, 동아리 선후배, 친인척 이외에도 알게 되는 사람들이 점점 많아지고 있다. 그러다보니 주소록을 정리할 때 가,나,다 순으로 정리를 하면 같은 그룹별로 찾기가 쉽지 않고, 그룹별로 정리를 해놓으면 개인을 찾기가 쉽지않은 경우가 빈번히 발생한다.이럴 때 액세스를 이용하여 나의 주변 사람들의 연락처, 나와의 관계 등을, 고려하여 주소록을 만들어 놓으면 필요에 따라서 빨리 찾아낼 수 있을 것이다.② 스케줄표나의 일정 관리 데이터베이스를 작성하여 1년 동안의 계획과 월별이나 주별 필요하다면 시간별로 세분화하여 나의 생활을 계획 할 수 도 있을 것이다.필요에 따라 수정하기도 쉽고 또한 추가 계획을 정리하는 일도 어렵지 않다. 액세스를 통하여 나의 생활을 계획하고 관리해 나간다면 보다 알차게 시간을 활용할 수 있을 것이다.③ 가계부성인이 되어 나의 지출을 일목요연하게 정리하고 나의 지출내역을 잘 파악하고 있다면 바른 경제생활을 시작하는 것이다.품목별, 현금/카드별, 날짜별로 수입과 지출을 정리해 놓으면 몇 개월간의 지출형태를 파악하기에 액세스만한 것이 없는 것 같다.액세스를 이용하여 지출현황을 비교하고 나의 경제생활을 꼼꼼하게 지켜나갈 수 있을 것이다.④ 야구 선수 데이터베이스 만들기나는 야구를 매우 좋아해서 하루에 한 번은 우리나라 야구뿐만 아니라, 메이저 리그 홈페이지에 들러 모든 구단의 경기내용을 확인한다.그 중 내가 좋아하는 야구선수들의 정보를 액세스를 이용하여 수집하고 정리하여 나만의 데이터베이스를 만들어 볼 수도 있다.선수들의 구단이나 선수 개인 정보를 나누어 정리를 해 놓으면 찾고 싶은 정보에 부합하는 가장 적합한 선수를 빨리 찾을 수도 있고, 선수들 간의 비교도 나름대로 재미가 있을 것이다.⑤ 취업 후아무래도 액세스는 학생인 지금 보다도 취업을 하고 난 후 나의 진가를 발휘할 때 더욱 빛을 내지 않을까 하는 생각이 든다.회사에서 액세스를 활용할 수 있는 용도는 무궁무진하다. 내가 어떤 분야의 업무를 맡을 것인지는 아직은 알 수 없지만, 액세스는 다방면으로 많은 분야에 활용할 수 있으며 많은 양의 정보를 관리하는 업무라면 더운 유용할 것이다.인사부에서 사원들의 모든 개인 정보를 관리하는 인사관리 프로그램으로 사용할 수 도 있고, 영업부나 마케팅 업무에서는 거래처 관리라든지, 제품 관리, 주문 처리, 일정 관리 등을 할 수 있을 것이다. 또한 실시간으로 데이터를 조회할 수 있는 거래 내역 관리나 재고 관리 데이터베이스를 만들어 관리할 수도 있을 것이다.
보고서제목학 과학 번이 름학 년4학년1. 데이터베이스의 정의데이터베이스(Data Base)라는 용어가 낯설게 느껴질지도 모르겠지만 우리는 자신도 알지 못하는 사이에 데이터베이스가 생활화 된 면이 많이 있다. 가장 많이 쓰이는 것이 주소록 같은 것이다. 친구들의 이름, 전호번호, 주소, 직장 이름 등 모든 항목들이 어떠한 틀에 의해서 규칙적으로 기록을 해 나가는 것이 데이터베이스이다.이와 같이 데이터베이스란 우리 주위의 무질서하게 늘어져 있는 자료(정보)들을 일정한 규칙을 부여하여 가지런하게 정리하여 두는 형태를 말한다.일반 사무실에서 서류를 서류철에 가지런히 묶어두는 것을 File이라 하듯이 자료를 정규화하여, 컴퓨터에 보관하는 것은 File이라 부르고, 정리되어 있는 자료들을 Data Base라 한다.2. 데이터베이스의 종류데이터를 모아 놓은 것을 일반적으로 파일(File)이라 하며, 데이터베이스 용어로는 테이블(Table)이라 한다. 한편 데이터베이스는 자료를 관리하는 형태에 따라 '관계형', '계층형', '망형' 등으로 나눌 수 있는데, 이 중에서 가장 일반화되어 있는 것이 관계형 데이터베이스(Relational Database)이다. 액세스도 관계형 데이터베이스의 한 종류이다.① 계층형 데이터베이스계층형 데이터 모델은 데이터와 데이터간의 관계가 마치 족보처럼 계층적 구조로 구성되며, 각각의 레코드는 링크(link)로 연결된 트리(tree)구조이다. 즉, 계층형 데이터베이스(hierarchical database)는 데이터 레코드의 계층으로 이루어져 있으며, 각 레코드 사이의 계층구조는 고정되어 있다.계층구조를 이루는 각 레코드와 레코드간에는 1개의 포인터(pointer)를 통하여 연결되며, 이 계층구조 형태를 "계층정의 트리"라고 한다. 계층구조 데이터베이스는 레코드와 레코드간에는 부모와 자식 관계를 이룬다.이 모형의 데이터베이스에서 응용프로그램이 자료를 요구하게 되면 데이터베이스 관리시스템은 이 계층을 따라 데이터를 검색하게 된다. 예를 들면 특정 카드고객에 대한 모든 청구내역을 요구하면 각 청구된 각 계층을 따라 자료를 검색하여 프로그램에 전달한다.② 망형 데이터베이스망형 모델에서 데이터는 레코드 집합으로 표현되며 데이터 사이의 관계는 링크로서 표현된다. 망형 모델에서 링크는 오너와 멤버(owner-member) 개념을 사용하며, 전체적인 데이터베이스 구조는 임의의 그래프(graph) 구조로서 테이블의 구조, 속성들, 키와 같은 제약조건 등을 표현한다.망형 데이터베이스에서는 주요자료마다 하나의 파일이 만들어져 있고, 이들 각 자료는 레코드가 기억된 디스크내의 주소인 포인터를 통해 다른 파일의 레코드를 가리키도록 서로 연결되어 있다. 망형 데이터베이스를 만들려면 우선 데이터베이스 관리자는 데이터베이스에 포함될 자료들간의 관계를 나타내는 데이터베이스 스키마(schema)를 정의해야 한다.망형 데이터베이스의 예를 들면 고객 파일의 한 레코드는 고객번호, 고객의 주소, 신용정도를 포함하고 이를 설정한 포인터를 설정하여 준다. 이 포인터는 청구 파일에 포함된 레코드 중 해당고객에 대한 청구레코드를 가리키고 여기에 청구번호, 청구날짜와 여러 포인터로 구성된다. 청구파일의 포인터는 청구 품목이 기록된 품목파일을 가리키고, 청구서를 보낼 고객파일의 레코드를 가리키고 있다. 품목파일의 레코드는 주문량과 주문받은 부품번호로 이루어져 있다. 이렇듯 각 파일의 레코드에 대하여 각 항목에 따른 레코드 포인터를 갖고 있는 것을 뜻한다.? 관계구조 데이터베이스(relational database)관계구조 데이터베이스는 수학적 개념에 근거를 둔 데이터베이스로 각 레코드가 테이블의 형태로서 표현된다. 레코드와 레코드사이의 관계를 나타내는 연결데이터가 따로 존재하는 것이 아니고, 테이블내의 일부 필드를 다른 레코드의 필드와 중복시킴으로서 레코드간의 상관관계를 찾아 낼 수 있다.다시 말해서, 테이블은 2차원 배열에서 행과 열의 구조로 구성되어 있으며, 테이블에 의한 자료 관리를 엄밀히 정의하면 관계형 데이터베이스라 한다.다른 데이터베이스 구조인 계층형 구조와 망형 구조는 그래프 모형을 기본으로 하여 설계한 데이터베이스 모형이다. 즉 계층구조는 트리 형태로서 구성됨을 알 수 있고, 망형 구조(망구조라고도 함)는 마치 그물망처럼 구성되어 있음을 알 수 있다.3. Access 사용의 편리한 점앞에서 정의했듯이 데이터베이스란 우리 주위의 무질서하게 늘어져 있는 자료(정보)들을 일정한 규칙을 부여하여 가지런하게 정리하여놓은 것이다.이러한 데이터베이스를 사용자의 필요에 따라 설계하여 사용할 수 있도록 도와주는 프로그램이 필요한데 그 중의 하나가 Access이다.액세스는 데이터베이스를 구축하기 위한 프로그램으로, Windows 환경을 충분히 소화하면서 동시에 사용자가 사용하기 편하게 구성되어 있으며, 프로그래밍 언어를 잘 모르는 사용자라도 데이터베이스를 구축하는 것이 쉽도록 되어있다.?액세스의 특징액세스는 많은 양의 정보를 쉽게 관리할 수 있는 데이터베이스 프로그램으로서 다른 마이크로 오피스 제품들과 쉽게 호환할 수 있는 장점을 가지고 있다.워드나 엑셀로 작성해 놓은 친구들이나 거래처 고객 명단, 가족들의 생일이나 기념일 목록, 입출금에 대한 가계부 내역 등과 같이 어떤 주제를 가기고 구성한 모든 정보들은 하나의 데이터베이스를 이룬다. 이러한 정보들은 종이에 출력한 문서로 관리하거나 워드나 엑셀 등의 응용프로그램을 사용하여 관리할 수 도 있지만 이와 같은 방법은 데이터가 많아지면 여러 가지 문제가 발생하게 된다. 예를 들어 종이에 출력한 문서인 경우에 항목 별로 분류를 해놓았지만 자료가 많아지면 특정정보를 찾기 위해서는 많은 시간을 할애해야 한다.워드나 엑셀을 이용한 경우에도 마찬가지이다. 월별로 매출 현황을 서로 다른 파일에 나누어서 저장한 경우에 특정 지점에 관련된 일 년 동안의 매출 현황을 분석하려면 12개의 파일을 모두 열어서 관련된 정보를 찾아야 하는 불편함을 초래한다. 또한 여러 사용자가 공유해야하는 데이터일 경우에는 더욱 심각한 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기에 가장 좋은 방안이 액세스와 같은 DBMS(데이터 관리 시스템)을 사용하는 것이다.? 액세스의 구조액세스는 관계현 데이터베이스구조로서 데이터를 테이블 형태로 관리한다. 또한 테이블은 독립된 주제를 가진 데이터들의 모음으로 필드와 레코드로 구성된다.
공기조화◆공기조화제1장 공기조화의 개요1-1 공기조화의 정의공기조화(air conditioning)라고 함은 실내의 온도,습도,기류,유독가스등의 조건을 실내에 있는 사람 또는 물품등에 대하여 가장 좋은 조건으로 유지하는 것을 말한다.(1) 보건용 공조(comfort air conditioning)또는 일반공조는 실내인원에 대한 쾌감,보건,위생을 목적으로 한다 (주택,사무실,오피스텔,백화점,병원,호텔,극장등)(2) 산업용 공조(industrial air conditioning) 실내에서 생산 또는 조립되는 물품,혹은 실내에서 운전되는 기계에 대하여 가장 적당한 실내조건을 유지하고 부수적으로 실내인원의 쾌적성을 유지하는 목적으로 한다1-2 공기조화의 4대요소온도(temperature), 습도(humidity), 청결도(cleanless), 기류(distribution)※ "벽면에 미치는 복사효과"를 고려하여 5대효과라고도 함1-3 일반공조의 실내 환경(1) 인체의 열수지인간은 매일 음식물을 섭취하고 호흡작용에 의해서 도입한 산소를 연소시켜 에너지로 변환 하여 생명을 유지하며 노동이나 운동등의 활동을 계속한다. 이 에너지의 일부는 일로 이용 되고 나머지는 열에너지로 체외로 방출된다. 인간은 체온을 항상 36℃∼37℃ 정도로 거의 일정하게 유지해야 하는 항온동물의 체내의 열생산과 열방출의 평형되지 않으면 체온의 상 승이나 저하를 초래하여 불쾌감을 가지게 되고 그외에 질병을 일으키기도 한다. 인체에 출 입하는 에너지변화를 에너지 대사라고 하며 생명의 유지에만 필요한 대사량을 기초대사, 작 업을 하지 않을 때의 대사량을 안정대사라고 한다, 대사량은 대개 체표면적에 비례하고 안 정대사는 평균하면 기초대사보다 20% 큰 것으로 되어 있다. 성인남자의 기초대사는 35kcal/hm3 전후이다. 대사량을 나타내는 단위는 일반적으로 메트(met)가 사용되며, 이것은 열적으로 쾌적한 상태에서의 안정시 대사를 기준으로 한 것으로 1met = 50kcal/m2h이다. 이 50kcal/m냉각코일의 표면온도가 통과공기의 노점온도 이상일때는 절대습도가 일정한 상태에서 냉각되고 냉각코일의 표면온도가 노점온도 이하일 때는 냉각과 동시에 제습이 된다.☞ 예제건구온도 10℃,절대습도 0.0038kg/kg'으 공기 1000kg/h을 건구온도 30℃로 가열시 소요열량(2) 가습,감습☞ 예제조건 : 건구온도 26℃공기량 1000kg/h절대습도 0.0105 kg/kg`에서 0.017 kg/kg`으로 가습시필요한 열량 및 가습수분량(3) 가열 가습(4) 단열혼합외기를 2, 외풍량을 Q2 실내환기를 1, 실내풍량을 Q1 이라면 혼합공기 3의 온도, 습도 및 엔탈피는 다음과 같다.☞예제조건) 건구온도 27℃ , 절대습도 0.011(kg/kg), 공기량 700kg/h건구온도 35℃ , 절대습도 0.024(kg/kg`), 공기량 300kg/h 를 혼합할 경우t3, i3, Χ3를 구하라풀이)(5) 가습방법의 분류1) 순환수분무가습(단열가습,세정)순환수를 단열하여 공기세정기 (air washer)에서 분무할 경우 입수공기 '1'은 선도에서 점'1'을 통과하는 습구온도 선상을 포화곡선을 향하여 이동한다. 이때 엔탈피는 일정하며( i1 = i2 ), 이것을 단열변화(단열가습)라 한다. 공기세정기의 효율 100%가 되며 통과공기는 최종적으로 포화공기가 되어 점'2'의 상태로 되나, 실제로는 효율 100%이하 이기 때문에 선도에서 '3'과 같이 상태에서 그친다.2) 온수분무가습순환수를 가열하여 공기중에 분무하면 통과공기는 가습됨과 동시에 분무하는 물의온도와 양에 따라 건구온도가 변화한다. 선도에 표시할 때에는 입구공기'1'과 포화곡선상에서 온수온도'2'를 취하고 이를 직선으로 연결하여 AW의 효율점'3'을 출구상태로한다☞ DB20%℃, WB10℃의 공기 1000m3/min을 효율 80%의 AW의 순환수 분무중을 통과시킬 경우 출구공기 상태와 가습수분량은?풀이)1) 출구공기상태DB 20℃ 일 때 SH 0.0068 kg/kg' WB 10℃ 일 때 RH 80% SV 0.835 m3/k 나눌 때 편리하다.나. 존제어가 가능하므로 대규모건물의 내부존에 사용된다.다. 2중 덕트방식과 같이 혼합손실이 생기므로 가열기와 냉각기를 동시에 운전할 때는 타방식에 비해 냉동기 부하가 크다.라. 2중덕트방식에 비해 정풍량장치가 없으므로 각실의 부하변동이 심할 때에는 각실의 송풍량의 불균형이 생길 우려가 있다.마. 유닛에서 나오는 덕트의 수가 많으므로 덕트의 공간이 커지는 것을 방지하기 위해 유닛은 건물의 중앙에 두는 것이 좋다.(주) 멀티존유닛의 출구댐퍼의 개폐로서 각계통의 풍량이 심하게 변동하는 것을 방지하기 위해서는모든 송풍덕트를 전저항 15mmAq 이상으로 해야 한다.(3) 이중덕트 변풍량방식 ( double duct variable air volume :DDVAV )변풍량방식은 냉방부하가 아주 적어지면 실온이 저하하는 결점이 생기므로 이를 방지하기 위하여 혼합상자와 VAV유닛을 조합한 것을사용하여 최소풍량에 있어서는 부하의 감소에 따라 온풍혼합량을 차차 유닛에 증가시켜 실온을 일정하게 유지하도록 한다.가. 실온의 조건을 정확하게 할 필요가 있을 때 사용한다.나. 같은 기능을 갖는 재열식변풍량 방식에 비해 에너지 손실이 적다.다. 단순한 변풍량방식에 비해 에너지 손실이 크다.라. 유닛이 고가이다.마. 2중 덕트를 요하므로 설비비가 높다바. 사무실건축의 중역실, 전자기계실 등에서 채택한다.7-3 각층 유닛식(step system)각층에 1대 혹은 여러대의 공조기를 배치하는 방법으로 단일닥트의 정풍량 또는 변풍량방식, 2중덕트방식 등에 응용할 수 있다.즉, 1,2차 공조기를 별도로 설치하여 1차조화기(중앙유닛)를 건물의 옥상, 지하 등의 기계실에 설비하고 실내의소요 신선공기(1차공기)만을 취입시켜 온도 습도를 조정한 후 고속 또는 저속덕트에 의해 건물의 존마다 마련된 2차조화기(각층유닛)로 보낸다.2차조화기에서는 각존마다 재순환공기를 흡입하여 1차공기와 혼합 분출한다.가. 각층마다 부하 및 운전시간이 다른경우에 적합하며 층별 존제어가 가능하다.나. 송풍덕울 경우에는 소위 "브라인"을 냉각하여이것으로 하여금 목적으로 하는 물체를 냉각하는 방법도 있다.1-2 냉동작용의 원리땀흘린후 바람을 맞으면 시원함을 느낀다. 이것은 땀이 증발하면서 증발열을 몸으로부터 가져가기 때문인데액체상태에서 기체상태로의 상변화시에 필요한 열을 증발하지 않은 액체에서 가져가고 그 액체는 그만큼의 열을피부로부터 보상을 받는 것이다. 이런 현상은 땀, 물 뿐 아니라 모든 액체가 증발하여 기체로 될 때도 필요한 것이다.물론 냉동장치에는 암모니아나 CFC, HFC, HCFC계 액체 냉매를 사용한다.이 액체들은 상온에서는 기체이며 -30℃ 범위에서 증발한다.냉동기는 이러한 액체 냉매를 냉각관내에서 증발시킴으로 해서 관을 냉각시키고, 냉각된 관이 주위의 공기나 어떤 물질을 냉각하는 장치이다.액체의 증발열을 이용한 이용하는 방법 이외에 얼음의 융해열이나 드라이아이스 의 승화열을 이용하는 방법도 있으며,증기의 팽창을 이용하는 방법, Peltier의 효과를 이용하는 방법 등이 있다.물론 이 중에서 공업적으로 가장 많이 사용하고 있는 방법은 증발열을 이용하는 것으로서,증기압축식 냉동법(압축기, 응축기, 팽창벨브, 증발기로 구성), 흡수식 냉동법 등이 여기에 속한다.1-3 냉동의 방법냉동작용을 얻는 방법에는 융해, 승화, 증발 등의 물리적 자연현상에 의한 흡열작용을 이용하는소위 자연냉동(natural refrigeration)과 기계적인 일이나 열에너지를 소비하여 저온의 물체에서 열을 뽑 아서,열을 주어도 지장이 없는 고온구역으로 열을 방출시키는 기계냉동(mechanical refrigeration)으로 나눌 수도 있으나다음의 네가지로 나누고 있다.1) 얼음, 드라이 아이스를 이용하는 방법(1)얼음가정에서 아이스박스에 얼음을 넣어 냉동작용을 얻는 것은 가장 간단한 냉동방법의 하나로,이것은 얼음의 융해열을 이용한 것이다.이는 대기압하에서 얼음은 0℃에서 융해하고, 이 때 얼음이 녹으면서 1kg당 79.6kcal의 열을 주위로부터흡수하는 것을 이용하는 것인데, 재료를 침식하지 않고 유전율이 적으며 전기 저항값이 커야한다.10) 누설검지가 쉬울 것물리적 방법이나 화학적 방법으로 쉽고 확실하게 검지할 수 있어야 한다.11) 누설하였을 때 공해를 유발하지 않을 것그 외가격이 저렴할 것,인화성, 폭발성이 적고, 인체에 해가 없고 악취가 없을 것,점도가 적고(점도가 높으면 비점이 높아진다.), 열전도율이 좋을 것 등의 조건이지만 이들 조건을 완전히 만족하는 냉매는 아직 발견되지 않았으나,현재 사용되고 있는 암모니아, CFC계, HCFC계 및 HFC계 냉매(할로겐화 탄화수소 : 소위 프레온계, 이하 CFC계 등이라 함)는 대부분 조건을 만족하고 있다.그러나 암모니아는 동, 동합금을 침식하기 때문에 동관을 사용하는 전동기를 내장한 밀폐형 압축기의 냉매로서는 사용할 수가 없다.3) 냉매의 호칭무기냉매는 그 화학명으로 부르고 있으나(예, 암모니아 : NHl3), 일반적으로 세계 각국에서는 냉매기호를 사용하고 있다.CFC계 냉매가스의 분자식을 CaHbClcFd로 나타낸다면 a, b, c, d의 사이에는 2a+2=b+c+d의 관계에 있다.메탄계에서는 a=1이므로 b+c+d=4, 에탄계에서는 a=2이므로 b+c+d=6이다. 냉매기호는 R-000으로 3행이 되어 있는데,제 1행을 a-1로 나타내고, 제 2행은 b+1을, 제 3행은 d를 나타낸다.예를들면 분자식이 CCl3F2인 냉매에서는 a=1이므로 제 1행은 a-1=0, 따라서 제 1행은 없다 .또 b=0이므로 제 2행은 b+1=1, 제 3행은 d=2이다.그러므로 이 냉매의 기호는 냉매의 의미인 R(refrigerant)을 사용하여 R-12가 된다.예로서 실용되고 있는 몇가지 CFCrP 냉매의 기호와 분자식을 나타내면 다음과 같다.분자식CaHbClcFdCCl2F2기호R-(a-1)(b+1)(d)R-(1-1)(0+1)(2) = R-22R-11 = CCl3FR-22 = CHClF2R-21 = CHCl2FR-13 = CClF3R-114 = C2Cl2F4R-114 = C2Cl2F4또 CFC계냉매
아무쪼록 많은 도움이 되셨으면 합니다..^^Ⅱ. 직류 회로1. 전기 회로의 회로 해석(1) 전기 회로[1] 전기회로의 구성① 전기회로 : 전원과 부하 및 전류가 흐르는 통로인 도선.② 전원 : 기전력을 가지고 있어 전류를 흘리는 원동력이 되는 것. 예)전지③ 부하 : 전원에서 전기를 공급받아 어떤 일을 하는 기계나 기구. 예)전구[2] 전기회로의 전류① 전류 : 전자의 이동(흐름) 기호는 I, 단위는 [A]② 전류의 세기 : 단위 시간당 이동한 전기의 양. I=Q/t[A][3] 전기회로의 전압① 전압 : 회로 내에 전류가 흐르기 위해서 필요한 전기적인 압력.② 기전력 : 전류를 연속해서 흘리기 위해 전압을 연속적으로 만들어 주는 힘.③ 전위 : 전기통로의 임의의 점에서 전압의 값.④ 전위차 : 전기통로에서 임의의 두 점 간의 전위의 차.⑤ 접지 : 회로의 일부분을 대지에 도선으로 접속하여 영전위가 되도록 하는 것.(2) 옴의 법칙[1] 저항① 저항 : 전기회로에 전류가 흐를 때 전류의 흐름을 방해하는 작용. 기호는 R, 단위는 옴(ohm, [Ω])② 1[Ω] : 도체의 양단에 1[V]의 전압을 가할 때, 1[A]의 전류가 흐르는 경우의 저항값.[2] 옴의 법칙(ohm's law)① 옴의 법칙 : 전기회로에 흐르는 전류는 전압에 비례하고, 저항에 반비례한다.② 컨덕턴스 : 저항의 역수, 전류의 흐르는 정도를 나타냄. 기호는 G, 단위는 (mho), S(siemens),Ω-1[3] 전압 강하① 전압 강하 : 저항에 전류가 흐를 때 저항 양단에 생기는 전위차.(3) 저항의 접속★[1] 직렬 접속① 직렬접속 : 각각의 저항을 일렬로 접속하는 것.② 직렬 회로의 합성 저항 :③ R' 저항 n개의 직렬합성저항 : R=nR'[Ω]④ 직렬 회로의 전압 분배 :[2] 병렬 접속① 병렬 접속 : 2개 이상의 저항의 양 끝을 각각 한 곳에서 접속하는 접속법.② 병렬회로의 합성 저항 :③ R' 저항 n개의 병렬합성저항 : R=R'/n [Ω]④ 병렬 회로의 전류 분배 :[3] 직병렬의 각을 이룰 때 : τ=Fbcosθ=IBabNcosθ[Nm](3) 평행 도체 사이에 작용하는 힘[1] 힘의 방향① 2개의 도체에 동일한 방향의 전류가 흐르면 흡인력이 형성.② 2개이 도체에 반대 방향의 전류가 흐르면 반발력이 형성.[2] 힘의 크기① 전선 A의 전류 I1에 의해 전선 B의 위치에 형성되는 자기장의 세기 :② 자속밀도 :③ 전선 B의 1[m]당 작용하는 힘 :[3] 전류의 단위1[A] : 무한히 긴 2개의 왕복 도선을 진공 중(또는 공기중)에 1[m]의 간격을 유지하여 양 도선에 전류를 흐르게 할 때, 양 도선 사이의 흡인력 또는 반발력의 크기가 전선 1[m]당 2×10-7[N]이 되게 하는 전류.Ⅰ. 전기와 자기4. 자기장(1) 자기장의 세기[1]자석과 쿨롱의 법칙① 자석의 성질-철편 및 철가루를 흡인하는 작용은 자석의 양끝에서 가장 강하다.-항상 두 종류의 극성이 있고, 두 자극이 가지는 자기량은 같다.-막대자석의 N(+)극은 북쪽, S(-)극은 남쪽을 가리킨다.-같은 극성의 자석은 반발력, 다른 극성은 흡인력이 작용한다.-자석을 잘게 부수어도 언제나 N극과 S극이 존재한다.② 자극의 세기 : 자극의 자기량의 많고 적음을 나타내는 것. 기호는 m, 단위는 웨버[Wb].③ 쿨롱의 법칙 : 자기력의 크기는 두 자극의 세기의 곱에 비례하고 자극간의 거리의 제곱에 반비례한다.여기서, F:두 자극 사이에 작용하는 힘[N]. k:비례상수(k=1/(4πμ0)). r:두 자극 사이의 거리[m]. m1,m2:자하[Wb]. μ0:진공의 투자율(μ0=4π×10-7[H/m]), μR:비투자율[단위없음][2]자기장① 자기장의 세기 : 자기장 중의 어느 점에 단위점 자하(+1[Wb])를 놓고 이 자하에 작용하는 자력의 방향을 그 점에서의 자기장의 방향으로 하고 자력의 크기를 그 점에서의 자기장의 크기로 한다.여기서, H:자기장의 세기[A/m]. μ0:진공의 투자율(μ0=4π×10-7[H/m]), μR:비투자율[단위없음]. r:거리[m]. m:자하[Wb]② 자기력 :서, F : 두 전하 사이에 작용하는 힘[N]. 전기력, k : 비례상수(k=1/(4πε), 진공중의 비례상수 =9×109), r : 두 전하 사이의 거리[m], Q1, Q2 : 전하[C], ε : 유전율[F/m], ε=ε0·εR (ε0 : 진공의 유전율(=8.855×10-12[F/m]))③ 비유전율 : 물질의 유전율과 진공의 유전율과의 비- 진공 중의 비유전율 : εR=1- 공기 중의 비유전율 : εR=1.00059≒1[2] 전기장과 전기력선① 전기장 : 전기력이 작용하는 공간② 전기력선 : 전기장의 상태를 나타낸 가상의 선③ 전기력선의 성질-전기력선의 접선방향은 그 접점에서의 전기장의 방향을 가리킨다.-전기력선의 밀도는 전기장의 크기를 나타낸다.-도체 표면에서 수직으로 출입한다.-서로 교차하지 않는다.-양(+)전하에서 시작하여 음(-)전하에서 끝난다.-전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.-그 자신만으로는 폐곡선이 안된다.[3] 전기장의 세기① 전기장의 세기② 전기력 : F=QE[N](2) 전위와 등전위면[1] 전위① 전위 : 임의의 점에서 전압의 값. 단위는 볼트(volt, [V])② 전위차 : 임의의 두 점간의 전위의 차. 단위는 볼트(volt, [V])[2] 전위의 크기① 전위의 크기 :[3] 평행 극판 사이의 전기장① 전위의 기울기 : G=ΔV/Δl[V/m]여기서, G : 전위의 기울기 [V/m], Δl : 거리의 변화 [m], ΔV : 전위차 [V]② 전위의 기울기와 전기장의 세기 : 전위의 기울기 G[V/m] = 전기장의 세기 E[V/m]③ 극판 바깥의 전기장 : 평면 전극 (+), (-) 양극에서 최대이고, 중앙에서는 최소이다.④ 등전위면 : 전기장 중에서 전위가 같은 점을 모두 연결했을 때 나타나는 1개의 면.-특징 : 전기력선과 직각으로 교차한다. 등전위면의 밀도가 높은 곳에서 전기장의 세기도 크다. 전기력선은 전하가 이동하는 방향을 가리키므로 전하는 등전위면에 직각으로 이동한다.(3) 도체와 전기저항① 전도전자 : 전류가 흐르는 데 도움부도체(절연체, 유전체) : 104[Ωm]이상의 고유저항을 가진 물질. 고무, 유리, 염화비닐, 페놀수지[2] 절연 저항① 절연물 : 전기가 잘 통하지 않는 것.② 절연저항 : 절연물의 저항③ 누설 전류 : 절연불량에 의해 원하지 않는 곳으로 전류가 흐르는 것.[3] 전해질의 저항① 전해질 : 물에 용해되어 전류를 잘 흐르게 할 수 있는 물질. 소금, 황산② 전해액을 통하여 흐르는 전류는 전해액의 농도를 높게 할수록 크게 된다Ⅲ. 교류 회로대 단원Ⅲ.교류회로차 시/소 단원1. 교류 회로의 기초학습목표1. 사인파 교류의 성질을 설명할 수 있다.2. 교류의 값을 표시할 수 있다.3. 사인파 교류의 벡터를 표시할 수 있다.4. 교류회로의 기호법을 표시할 수 있다.5. 위의 네 가지 사항을 수식적으로 풀 수 있다.1. 교류 회로의 기초☞ 직류(direct current) : 시간의 변화에 따라 크기와 방향이 일정한 전압· 전류☞ 교류(alternating current) : 시간의 변화에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전압·전류◆장점①변압기를 이용하여 쉽게 전압의 크기를 올릴 수도 내릴 수도 있다.②전력손실을 줄임.③정류장치를 이용하여 교류로부터 직류를 얻을 수 있다.④증폭이 쉽다.(1) 사인파의 교류[1] 파형과 사인파 교류① 파형 : 전압, 전류 등이 시간의 흐름에 따라 변화하는 모양.② 사인파 교류 :③ 비사인파 교류 : 사인파 교류 이외의 교류[2]사인파 교류의 발생① 코일에 발생하는 전압 : v=2Blu sin θ=Vm sinθ[V]② 호도법 : 각도를 라디안[rad]으로 나타냄. θ=l/r [rad]③ 각도 : 180°=π [rad]④ 회전각 : θ=ωt [rad](각속도 : 회전체가 1초 동안에 회전한 각도, 기호는 ω, 단위는[rad/s])[3] 주기와 주파수① 주기 : 1사이클의 변화에 요하는 시간, 기호는 T, 단위는 [s], T=2π/ω=1/f[s]② 주파수 : 1초 동안에 반복되는 사이클의 수. 기호는 f, 단위는 헤르츠[㎐], f=1/T전도율을 100[%]로 할 경우 이것과 비교한 전선의 퍼센트 값.퍼센트 전도율=×100= ×100[%] (국제표준 연동의 전도율 =1/(1.7241×10 -8)[/m])(2) 저항의 온도 계수① 저항 - 온도 특성 : 금속도체는 온도 상승과 함께 저항은 점점 직선적으로 증가하지만, 반도체는 반대로 급격한 저항 감소를 보인다.② 저항의 온도 계수 : 온도변화에 의한 저항의 변화를 비율로 나타낸 것. 기호는 αt, 단위는 [1/℃]., 표준연동일 때의 저항 온도계수③ 반도체, 탄소, 절연체, 전해액 등은 부(-)의 온도계수를 갖는다. 서미스터-부의 온도계수를 가지며 온도 검출용을 쓰임.(3) 여러 가지 저항[1]여러 물질의 고유 저항① 도체 : 10-4[Ωm]이하의 고유저항을 가진 물질. 구리, 크롬, 은, 백금, 수은② 반도체 : 10-4∼106[Ωm]의 고유저항을 가진 물질. 규소, 게르마늄③ 부도체(절연체, 유전체) : 104[Ωm]이상의 고유저항을 가진 물질. 고무, 유리, 염화비닐, 페놀수지[2] 절연 저항① 절연물 : 전기가 잘 통하지 않는 것.② 절연저항 : 절연물의 저항③ 누설 전류 : 절연불량에 의해 원하지 않는 곳으로 전류가 흐르는 것.[3] 전해질의 저항① 전해질 : 물에 용해되어 전류를 잘 흐르게 할 수 있는 물질. 소금, 황산② 전해액을 통하여 흐르는 전류는 전해액의 농도를 높게 할수록 크게 된다.Ⅲ. 교류 회로4. 교류 전력(1) 교류의 전력과 역률[1] 저항 부하의 전력① 교류 전력 : 순시 전력 p의 1주기에 대한 평균값. P=VI[W]② 저항 부하인 경우 → 전압과 전류는 같은 위상[2] 리액턴스 부하의 전력① 콘덴서 부하인 경우 → 전압은 전류보다 π/2[rad] 만큼 뒤진다.- 정전 에너지()로 축적되어도 소비되는 전력은 없다.- 순시 전력 : p=VI sin 2ωt [VA]- 평균 전력(1주기 평균값) P=0[W]② 인덕턴스 부하인 경우 → 전압은 전류보다 π/2[rad] 만큼 빠르다.- 전자 에너지()로 축적되어도 소비되는 전