열통과율 관련 기출 · 풀이
132회 2교시 1번5. 열역학
공기조화 설비를 위한 건물 벽체의 열통과율(Coefficient of overall heat transmission)에 대하여 다음을 설명하시오. (1) 개요 (2) 열통과율식 유도 (3) 열통과율 저항식 (4) 벽체 사이에 공기층이 있는 경우 계산식
건물 벽체의 열통과율은 실내외 온도차에 의한 열 손실을 나타내는 지표이며, 단열 성능 설계의 핵심 요소이다. 열저항 개념을 활용하여 벽체의 각 층에 대한 저항을 계산하고, 공기층의 존재는 추가적인 열저항을 발생시켜 전체 열통과율을 감소시킨다. 정확한 열통과율 계산은 에너지 효율적인 건물 설계에 필수적이다.
전체 해설 보기122회 4교시 3번2. 플랜트 및 기계설비 시공
로우핀관(row fin tube)을 사용하는 관외 증발식의 만액식 셀엔튜브(shell and tube) 수냉각기가 있다. 로우핀관 외측 전열면적 180m², 유효내외 전열면적비율 3.6, 냉수측 열전달률 5.0kW/(m²·K), 냉매측 열전달률 2.0kW/(m²·K), 오염계수 0.10m²·K/kW, 냉수와 냉매와의 산술평균온도차 8.5K, 냉수 입구온도 13.0℃, 냉수 출구온도 7.0℃, 냉수 비열 4.19 kJ/(kg·K)일 때 아래 물음에 계산식과 답을 작성하시오. (단, 로우핀관의 열전도 저항은 무시한다.) 1) 로우핀관 외측 전열면적 기준 열통과율(kW/(m²·K))을 구하시오. 2) 냉각능력(kW)을 구하시오. 3) 냉수의 유량(kg/s)을 구하시오. 4) 냉매의 증발온도(℃)를 구하시오.
본 문제는 로우핀관을 사용하는 만액식 셀엔튜브 수냉각기의 열전달 성능을 평가하는 문제입니다. 주어진 조건들을 활용하여 열통과율, 냉각능력, 냉수 유량, 냉매 증발온도를 계산합니다. 냉각 시스템의 효율적인 설계를 위한 핵심 파라미터들을 이해하고 적용하는 능력을 평가합니다.
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