냉각코일의 선정

공조설비에서 냉각기라고 하면 물 또는 냉매로 공기를 차게 하는 것과 냉매로 물을 차게 하는 것으로 두 가지가 있습니다. 여기서는 전자의 공기를 차게 하는 기기, 즉 일반적으로 냉각코일이라던가 쿨링코일이라 불리고 있는 것에 대하여 알아 보겠습니다. 코일은 관 외측에 핀을 연속적으로 감아 붙인 튜브를 몇 개 조합하여 만들어집니다. 튜브이 재료에는 동관이 많이 사용되며 그 속으로 온도가 낮은 물 또는 냉매를 통하게 합니다. 핀 재료에는 알루미늄이나 동이 많이 이용됩니다. 핀의 피치에는 여러 가지가 있어서 튜브길이 25mm 사이에 몇 매의 핀이 붙어 있는가에 따라서 8핀, 10핀, 14핀 등으로 불려지고 있습니다. 이 수가 늘어날수록 핀 간격은 좁게 되는 것입니다. 그리고 냉수용 코일은 한 개의 헤드에서 각 튜브로 나누어져 연결되어 있지만 냉매용 코일은 각 튜브로 균등하게 냉매가 흐르도록 하기 위해서는 헤더 대신에 디스트리뷰터란 분배기를 설치합니다. 그러면 튜브에는 왜 핀이 필요한지 알아 보겠습니다. 튜브 속은 물이 충만해 있어서 언제나 튜브 내면과 밀착해 흐르고 있으므로 튜브의 열은 물로 전달됩니다. 그것에 비해 코일 외축을 통하는 공기는 그 일부는 코일 표면과 접촉하지 않고 코일 튜브와 튜브 사이를 그냥 통과 해 버리는 것이 있습니다. 즉 코일 속을 흐르고 있는 물과 튜브와는 열을 전하기 쉬운 구조로 되어 있는데 비하여 튜브가 그 외축을 흐르고 있는 공기로부터 열을 빼앗는 데에는 방법이 필요합니다. 핀은 그냥 통과하려는 공기를 조금이라도 많이 붙들어서 공기와 코일의 접촉을 많게 하려는 것입니다. 냉각기에는 코일이라 불리는 이러한 것 외에 공기세정기라 불리는 것이 있습니다. 에어워셔라고도 합니다. 최근 그다지 사용되고 있지 않습니다만 냉수를 공기 통로에 설치한 많은 수의 노즐로부터 분무하고 공기를 직접 냉각하는 것으로 공기 세정작용도 병행합니다.

냉각코일 크리는 코일을 통과하는 공기 풍속이 약 2~3m/s로 되도록 정하며 그 풍속값으로 코일을 통과하는 풍량을 나누어서 구합니다. 이와 같은 값으로 풍속을 정하는 이유는 냉각코일이 공기 흐름의 큰 저항이 되지 않도록 하기 위해서입니다. 그리고 코일 표면에 생긴 물방울을 바람에 날리지 않게 하기 위해서입니다. 코일 튜브는 보통 동관입니다만 속의 유체가 동을 부식할 가능성이 있는 경우에는 그것에 견딜 수 있는 재료를 특별히 선택할 필요가 있습니다. 팬 재질은 일반적으로 알루미늄이지만 최근 오염된 대기 때문에 알루미늄이 부식하는 경우도 있으므로 건물 주면 공기의 조성에 따라서는 동 핀이나 아연 도금의 철 핀을 사용하는 쪽이 좋을 수도 있습니다. 동 핀이든 알루미늄 핀이든 기능적으로는 거의 다르지 않다고 생각해도 됩니다.

핀 피치는 좁게 될수록 전열면적이 늘어나므로 코일 능력이 증대하며 따라서 열 수가 적어도 되는 것입니다. 한편 공기저항이 늘어나 먼지로 핀이 막힘을 일으키는 경우 청소하기 어렵게 되므로 이 점도 충분이 검토한 다음에 피치 사이즈를 정할 필요가 있습니다. 냉각코일은 메이커에 따라서 제품에 특색을 가지도록 한 것이 있으므로 코일의 사이즈나 열수는 코일 메이커에서 검토를 받는 것이 무난합니다. 그리고 코일을 흐르는 물 방향과 공기의 흐름에 따라서 출구공기 온도에 차이가 나므로 설계목적에 맞추어 어느 쪽을 선택할 지를 확실히 정해야 합니다.