2015년08월16일 73번

[건축설비]
다음과 같은 조건에 있는 크기가 가로 10m, 세로 7m, 높이 3m인 교실에서 환기를 시간당 2회로 행할 때 환기로 인한 손실 현열량은?

① 2.0kW
② 2.5kW
③ 3.0kW
④ 3.5kW

(정답률: 28%)

문제 해설

환기로 인한 손실 현열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

환기로 인한 손실 현열량 = 공기의 엔탈피 차이 × 공기의 체적 × 환기 횟수 × 시간

여기서 공기의 엔탈피 차이는 실내와 외부의 공기 온도 차이에 따라 달라지며, 공기의 체적은 실내의 공기 양입니다. 환기 횟수와 시간은 문제에서 주어졌습니다.

따라서, 환기로 인한 손실 현열량을 계산하기 위해서는 공기의 엔탈피 차이와 공기의 체적을 구해야 합니다. 공기의 엔탈피 차이는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

공기의 엔탈피 차이 = 실내 공기의 엔탈피 - 외부 공기의 엔탈피

여기서 실내 공기의 엔탈피와 외부 공기의 엔탈피는 각각 다음과 같이 구할 수 있습니다.

실내 공기의 엔탈피 = 실내 공기의 온도에 해당하는 엔탈피
외부 공기의 엔탈피 = 외부 공기의 온도에 해당하는 엔탈피

공기의 체적은 실내의 공기 양으로, 가로 10m, 세로 7m, 높이 3m인 교실의 공기 체적은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

공기 체적 = 가로 × 세로 × 높이 = 10m × 7m × 3m = 210m³

따라서, 환기로 인한 손실 현열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

환기로 인한 손실 현열량 = (실내 공기의 엔탈피 - 외부 공기의 엔탈피) × 공기 체적 × 환기 횟수 × 시간

환기 횟수는 시간당 2회이므로, 시간은 1시간(60분)으로 가정하면 다음과 같습니다.

환기로 인한 손실 현열량 = (실내 공기의 엔탈피 - 외부 공기의 엔탈피) × 공기 체적 × 2 × 1시간

실내 공기의 온도는 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 교실의 실내 온도는 20℃ ~ 25℃ 정도로 가정할 수 있습니다. 따라서, 실내 공기의 엔탈피는 약 50kJ/kg 정도입니다. 외부 공기의 온도는 10℃로 주어졌으므로, 외부 공기의 엔탈피는 약 35kJ/kg 정도입니다.

따라서, 환기로 인한 손실 현열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

환기로 인한 손실 현열량 = (50kJ/kg - 35kJ/kg) × 210m³ × 2 × 1시간
= 31500kJ/h
= 8.75kWh/h
≈ 3.5kW

따라서, 정답은 "3.5kW"입니다.

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