공기조화기술
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공기조화기술(空氣調和技術) 또는 HVAC[1](heating, ventilation, & air conditioning)는 난방, 환기, 냉방 즉 이들을 통합하여 실내 및 자동차 환경의 안락을 위해 쓰이는 기술이며 HVAC 시스템 설계는 열역학, 유체역학, 열 전달에 기초하여, 주요 기계공학의 한 분야로 되어 있다.
HVAC는 초고층 건물을 비롯한 중대형 산업, 오피스 건물의 설계, 수족관과 같은 해양 환경에 중요하다. 그 까닭은 안전과 건강한 건물 조건이 실외의 신선한 공기를 이용하여 온도와 습도와 관련하여 제어되기 때문이다.
히터는 건물에 열(즉, 따뜻함)을 생성하는 것이 목적인 기기이다. 이는 중앙 난방을 통해 가능하다. 이러한 시스템에는 가정의 화로실이나 대형 건물의 기계실과 같은 중앙 위치에서 물, 증기 또는 공기를 가열하기 위한 보일러, 난로 또는 열펌프가 포함된다. 열은 대류, 전도 또는 복사를 통해 전달될 수 있다. 공간 히터는 단일 방을 가열하는 데 사용되며 단일 장치로만 구성된다.
환기는 온도를 조절하거나 습기, 냄새, 연기, 열, 먼지, 공기 중 박테리아 또는 이산화탄소 등의 조합을 제거하고 산소를 보충하기 위해 공간의 공기를 바꾸거나 교체하는 과정이다. 환기는 종종 외부 공기를 건물 실내 공간으로 의도적으로 전달하는 것을 의미한다. 이는 건물 내 허용 가능한 실내 공기질을 유지하는 데 가장 중요한 요소 중 하나이다. 건물 환기 방법은 기계적/강제적 환기 방법과 자연적 환기 방법으로 나눌 수 있다.
에어컨 시스템 또는 독립형 에어컨은 건물 전체 또는 일부에 대한 냉각 및 습도 제어 기능을 제공한다. 에어컨이 설치된 건물에는 창문이 밀봉된 경우가 많다. 창문을 열어두면 실내 공기 상태를 일정하게 유지하려는 시스템에 방해가 되기 때문이다. 외부에서는 일반적으로 공간 복귀 공기와 혼합하기 위해 혼합 공기 챔버로의 통풍구를 통해 신선한 공기가 시스템으로 유입된다. 그런 다음 혼합 공기는 공기가 냉각되는 실내 또는 실외 열 교환기 섹션으로 들어간 다음 양압을 생성하는 공간으로 안내된다. 신선한 공기로 구성된 반환 공기의 비율은 일반적으로 이 통풍구의 개방을 조정하여 조작할 수 있다. 일반적인 신선한 공기 흡입량은 전체 공급 공기의 약 10%이다.
열 제거를 통해 에어컨과 냉장 시설이 제공된다. 열은 복사, 대류, 전도를 통해 제거될 수 있다. 열전달 매체는 물, 공기, 얼음과 같은 냉동 시스템이며 화학 물질을 냉매라고한다. 냉매는 압축기를 사용하여 열역학적 냉동 사이클을 구동하는 히트 펌프 시스템이나 펌프를 사용하여 차가운 냉매(일반적으로 물 또는 글리콜 혼합물)를 순환시키는 자유 냉각 시스템에 사용된다.
냉각되는 영역에 대해 에어컨 마력이 충분해야 한다. 전력이 부족한 에어컨 시스템은 전력 낭비와 비효율적인 사용으로 이어진다. 설치된 모든 에어컨에는 적절한 마력이 필요하다.
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