냉온수 코일의 설계
1) 냉온수 코일 용도
대형건물 이라든지 설비 자체가 큰곳은 에너지 절약 차원에서 냉온수을 이용한 냉각코일을 많이 사용한다.
1차 열원을 냉동기를 이용하여 냉각시킨후 비열을 높은 물을 이용하여 간접냉각하는 방식이다.
2) 냉온수 코일 형상
3) CALCULATION FACTOR
a. AIR VOLUME
코일을 통과하는 풍량
b. COIL ENTERING AIR CONDITION
코일입구쪽의 공기의 상태
c. COIL LEAVING AIR CONDITION
코일출구쪽의 공기의 상태
d. COOLING CAPACITY
COIL 부하량
e. COIL FACE AREA
코일을 통과하는 풍속. (여기서는 미리 어느정도 크기를 결정하기 위해 사용한다.)
f. AIR VELOCITY
실제 설계된 코일의 풍속. (TUBE 및 핀의 면적을 제외한 면적)
g. COIL CIRCUIT.
분배되는 HOLE 수
h. 냉수 입출구의 온도
냉수 입출구의 온도
I. 필요수량
냉수의 필요 수량
j. 본당수량
1개 CIRCUIT당 냉수의 수량
k. HEAT TRANSFER COEFFICIENT
시간당 1열에 의해 전달되는 열통과율.
l. M.T.D(Loganithmic Mean Temp. Difference)
공기와 냉수의 대수 평균 온도차를 말한다.
m. Cw(습윤면계수)
습코일냉각시 코일 표면에 수분에의해 냉각효율을 증대시키는 계수를 말한다.
n. ROW
AIR 방향과 평행 방향으로 열수를 말한다.
o. SAFETY FACTOR
ROW에 안전율을 말한다.
p. SPECIFICATION
최종 코일의 SPEC을 말한다.
4)코일의 주요설계요소
a.CIRCUIT 방법
CIRCUIT은3종류가있다.구성시반드시동파에대비하여코일자체에서 DRAIN이 될 수 있는 구조로 해야한다.
b. 입,출구 온도차
일반적으로 입,출구온도차가 5가 되도록 설계한다.(열효율과 설비 등에서의 에너지 절약 등의 측면에서 고려)
c. TUBE선정
물은 냉매보다 비중이 높기 때문에 특별한 것을 제외하고 5/8동관을 사용하여 TUBE내의 마찰손실을 줄여 PUMP동력을 줄일 필요가 있다. 또 TUBE 내의 흐름을 6/min - 16/min로 설계하지 않으면 안된다. (M.T.D차이가 아주 크거나 풍량에 비해 적은 열량을 요구할때는 1/2을 사용하는 경우가 있다.)
d. CW(습윤면 계수)
습공기을 냉각시 TUBE 표면의 냉각수로 인하여 열량이 증대한다.
이때의 보증할수 있는 계수를 나타낸다.
e. HEAT TRANSFER COEFFIENT
지금 쓰고 있는 것은 일본동양제작소에서 많든자료 국내 대부분의 회사에서 사용되고 있다. 이 도표는 PLATE 핀에 관한 자료이며 8FPI에 대한 것이다.
f. FIN PITCH
냉온수의 경우에는 제습된 수분이 원활하게 하기 위해 8FPI이상은 사용하지 않는 것이 좋다.
g. HEADER의 선정
작업성을 고려하여 HEADER 및 입,출구 배관SIZE을 같게한다. 배관선정시는 배관의 마찰손실을 고려하여 선정한다. 배관은 20A이하는 사용하지않는 것이 좋다. 마찰손실 범위을 30mmAq-100mmAq에서 사용하는 것이 적당하다고는 하나 일반적인 설비업체에서는 안전을 고려하여 30mmAq을 사용하고 있다(입,출구 배관선정시도 적용한다). HEADER은 및 백관을 사용할수 있다.
(백관은 동튜브와의 신주 용접시 가열로 아연도금의 산화 열변형으로 내측의 아연피막손실로 COIL내부에 스케일 발생 및 헤더 바디의 소손으로 사용을 금한다. 그리고 온수는 85 이상에서는 치명적 손실을 발생한다.)
h. 전면풍속
일반적으로 많은 책자에서는 2-3사이가 적당하다고 되어있으나 설계에서는 2-2.5을 사용
I. AIR 방향
코일 CIRCUIT구성시 반드시 대향류로 설계
j. ROW수
냉온수 코일에서는 6-8ROW 가 가장적당하다. 그 밖의 ROW을 사용할수도 있다.
k. 배관연결 방법
냉온수 배관에서 50A미만는 유니온 연결을 사용하고 50A이상은 플랜지로 연결
l. AIR VENT
냉수의 공급시 코일의 가장높은 위치에 공기가 고이게 된다.이로 인하여 열효율이 떨어지기 때문에 코일의 가장 높은 곳에 자동 AIR VENT을 설치한다.
