공조냉동기계기술사 문제풀이(2021)
도서명:공조냉동기계기술사 문제풀이(2021)
저자/출판사:양경엽/예문사
쪽수:425쪽
출판일:2021-01-15
ISBN:9788927437918
목차
01｜Carnot Cycle에 대하여 P－V 선도와 T－S 선도를 그리고 각각의 가정에 대하여 설명하시오.
02｜다음 그림은 관 내 증발방식의 만액식 증****를 사용한 냉동장치도이다. 운전조건이 아래와 같을 때 물음에 답하시오.
03｜보일러 급수처리에 대해서 설명하시오.
04｜어느 유체가 1지점에서 2지점으로 흐르고 있다. 정상류(Steady Flow)가 성립되기 위한 조건에 대하여 설명하시오.
05｜다음 공조기 블록선도처럼 겨울철에 외기 ① (t1, x1)만을 예열하여 새로운 외기 ③ (t3, x3=x1)이 되고, 이때 실내공기 ② (, )와 단열혼합시켜 ④ (, )가 된 후, 실제 **** 효율 를 고려한 물(수)분무(＝일정)로 가습시켜 ⑤ (, )가 되고, 이를 다시 재열시켜 ⑥ 취출점 (, )이 되는 과정에 대하여 다음 물음에 답하시오.
06｜공조설비 Commissioning의 필요성과 각 단계별 수행업무에 대해 설명하시오
07｜1USRT는 몇 kcal/h인지 BTU 및 lb 단위를 이용하여 계산하시오.
08｜제빙톤에 대하여 설명하시오.
09｜공조급기 계통의 풍량을 측정한 결과, 측정풍량이 18,000CMH, 송풍기의 회전수는 800RPM으로 나타났다. 이에 대한 다음 물음에 답하시오.
10｜건구온도 10℃, 상대습도 50%인 공기 1,000kg/h을 증기코일로 가열 및 증기가습에 의해 건구온도 38℃, 상대습도 50%로 변화시키는 경우에 대해 다음 질문에 답하시오.
11｜열수분비(Moisture Ratio)를 정의하고, 순환수와 온수 및 증기에 의한 가습을 습공기 선도를 이용하여 상태점으로 설명하시오.
12｜그림과 같은 공조시스템이 아래의 조건으로 가동되고 있을 때 물음에 답하시오.
13｜플레이트 핀코일형 응축기의 R－22 냉동장치가 아래의 조건으로 운전되고 있다. 다음 물음에 답하시오.
14｜단위와 물리량에 관한 다음 물음에 답하시오.
15｜중간탱크를 적용한 고층건물 급수설비의 조닝방법과 특징을 설명하시오.
16｜물(H2O)과 이산화탄소(CO2)의 삼중점에 대하여 각각 그림을 그리고 설명하시오.
17｜건물의 에너지 절약을 위해서 VAV(Variable Air Volume) 방식이 많이 이용되고 있다. VAV 방식에 대하여 다음 물음에 답하시오.
18｜공조시스템 선정 시 에너지 절약을 위해 검토되어야 할 사항을 모두 열거하시오.
19｜J－T(Joule－Thomson) 효과의 원리에 대하여 설명하시오.
20｜Joule－Thomson 계수를 공기 액화사이클과 관련하여 설명하시오.
21｜공기필터에서 입자 크기에 따른 포집메커니즘과 포집효율을 설명하시오.
22｜이중 효용 흡수식 냉동기의 개념을 확장한 삼중 효용 흡수식 냉동기의 작동원리를 설명하고, LiBr－물을 사용하는 삼중효용 흡수식 냉동기에서 기술적으로 예상되는 문제점을 서술하시오.
23｜대류열전달계수(Heat Transfer Coefficient)를 계산하는 데 사용하는 다음 무차원 수의 정의와 물리적 의미에 대하여 설명하시오.
24｜밀폐된 고층건축물의 연돌효과와 1층 출입구에서 발생하는 압력차를 수식을 제시하여 설명하시오.
25｜연속적으로 작동하는 냉동기의 응축기를 예를 들어 정상상태 정상유동과정에서 열역학 제1법칙에 대하여 설명하시오.
26｜피토튜브(Pitot Tube)에 의한 유량 측정원리를 설명하시오.
27｜벽체에 대한 열관류율(K)을 구하는 식을 유도하고, 열관류율을 감소시킬 수 있는 방안에 대하여 설명하시오.
28｜아래 그림과 같이 콘크리트로 된 외벽의 실내 측에 내장재를 부착했을 때 내장재의 실내 측 표면에 결로가 일어나지 않을 내장재 두께 (mm)를 구하시오.
29｜건물의 외벽은 두께 20cm의 일반벽돌(열전도율 ＝0.68W/m·K), 두께 15cm의 유리섬유(열전도율 ＝0.038W/m·K), 두께 2cm의 석고보드(열전도율 ＝0.48W/m·K)로 구성되어 있다. 일반벽돌은 온도 ＝12℃, 열전달계수 ＝20W/m2·K의 공기에 노출되어 있고, 석고보드는 온도 ＝25℃, 열전달계수 ＝5W/m2·K의 공기에 노출되어 있을 때, 다음을 구하시오.
30｜열교환기에서 대수평균온도차(Log Mean Temperature Difference)에 대해 설명하시오.
31｜증기압축식 냉동기의 냉매가 갖추어야 할 일반적인 특성에 대해 다음과 같이 분류하여 기술하시오.
32｜BIPV(건물일체형 태양광발전설비)에 대하여 설명하시오
33｜전열교환기의 소자구조와 효율에 대하여 설명하시오.
34｜자연통풍 방식과 강제통풍 방식의 냉각탑을 비교하여 설명하시오.
35｜Heat Pump 방식 중 공기－물 방식(Air To Water System)에 대하여 ① 개요(개념), ② 방법, ③ 개략계통도(구조)를 그리고 기기의 역할 설명, ④ 적용가능한 곳에 대하여 기술하시오.
36｜태양열과 가스를 이용한 하이브리드 흡수식 냉난방시스템에 대하여 설명하시오.
37｜펠티에 효과(Peltier Effect)를 정의하고, 펠티에 효과를 이용한 냉동장치의 특징에 대해서 설명하시오.
38｜환기 방식(제1종, 제2종, 제3종, 제4종)의 종류를 나열하고, 이에 대해 각각 기술하시오.
39｜최근 공동주택 환기시스템의 필요 원인에 대해 기술하시오.
40｜HACCP에 대해서 설명하시오.
41｜구역형 집단에너지 사업(CES)에 대하여 설명하시오.
42｜건구온도 28℃, 습구온도 18℃일 때 습공기가 증****의 외부 표면을 지나 건구온도 13℃, 상대습도 70%로 냉각된다. 공기의 전면풍속이 2.0m/s라고 할 때, 냉방능력이 1RT인 증****를 설계하고자 한다. 습공기 선도를 이용하여 다음을 구하시오.
43｜건구온도(DB) 33℃, 상대습도(RH) 66%인 습공기(MA)에 대해 다음 사항을 관련식에 의해 계산하여 단위와 함께 설명하시오.
44｜최근 1대의 실외기로 여러 대의 실내기를 운전하는 멀티 시스템에어컨에 대한 관심이 높다. 이러한 장치에서 E.P.R 밸브를 사용하여 그림의 p－h 선도와 같이 실내기의 증발온도가 서로 다르게 운전할 수 있는 장치를 설계하고자 할 경우에 대해 다음 물음에 답하시오.
45｜아래 그림은 서로 다른 증발온도에서 3종의 냉동부하가 동시에 발생하는 암모니아(NH3) 냉동장치에 대한 시스템의 개략도와 관련 P－h 선도를 나타낸 것으로, 이를 참조하여 다음 질문에 관계식에 의해 계산하여 답하시오.
46｜공조냉동장치를 운전하는 기술자는 압축기가 습압축이 발생되지 않도록 운전할 필요가 있다. 장치의 성능을 저하시키는 습압축의 원인과 영향, 그리고 그 대책에 대해 설명하시오.
47｜다음 그림과 같은 2단 압축 1단 팽창식의 냉동기에서 냉동능력은 5RT이다. 여기서 저단 측의 냉매순환량을 , 중간냉각기의 냉매순환량을 , 저단 측의 압축기 소요동력을 , 고단 측의 압축기 소요동력을 , 성적계수를 COP라 할 때, 엔탈피()와 의 함수로서 다음 사항에 대해 설명하시오.
48｜그림과 같은 R－12 냉동사이클에서 각 과정의 운동에너지와 위치에너지 변화를 무시할 경우 성적계수를 구하시오.
49｜현장에서는 그림과 같은 냉동장치(연속적인 유회수 장치를 가진 강제순환식 냉동장치)가 많다. 다음 물음에 답하시오.
50｜에너지 절약과 관련하여 액－가스 열교환기가 설치된 냉동장치에 대한 수요가 증대되고 있다. 이에 대하여 다음을 설명하시오.
51｜증기압축식 냉동사이클의 배관의 압력강하, 열손실, 비가역을 고려한 실제 운전 냉동사이클과 표준 냉동사이클의 P－h 선도를 그리고 설명하시오.
52｜냉동공조장치에서 압축기가 과열운전되는 경우의 원인과 영향 그리고 그 대책에 대해 설명하시오.
53｜증기압축식 냉동시스템의 운전 중에 나타나는 다음 현상에 대하여 답하시오.
54｜이중효용 흡수식 냉동기는 흡수용액의 흐름 방식에 따라 직렬흐름(Series Flow) 방식과 병렬흐름(Parallel Flow) 방식으로 구분된다. 고온 및 저온 재생기에서의 용액 농도 변화를 중점적으로 고려하여 두 방식의 차이를 설명하시오.
55｜흡수식 냉동기(Absorption Refrigerator)에 대하여 다음을 설명하시오.
56｜데시컨트 공조에 대하여 설명하시오.
57｜액체 제습 냉방에 대하여 설명하시오.
58｜현열 교환 방식에서 런 어라운드 방식(Run Around Sysrem)에 대하여 ① 개요(개념), ② 작동원리, ③ 특징, ④ 계통도(구조) 순으로 설명하시오.
59｜대온도차 공조시스템(저온 냉수 공급 방식)에 대해서 다음 사항을 설명하시오.
60｜연료의 고위발열량(Higher Heating Value)과 저위발열량(Lower Heating Value)에 대해 설명하시오.
61｜CA냉장(Controlled Atmosphere Cold Storage)에 대한 다음 사항을 설명하시오.
62｜Heat Pipe의 작동원리에 대하여 설명하시오.
63｜판형 열교환기에 대하여 다음 사항을 설명하시오.
64｜응축압력과 증발압력의 상승 및 저하가 냉동사이클에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 이에 대한 다음 물음에 답하시오.
65｜절대습도와 상대습도의 차이점에 대하여 기술하시오.
66｜농산물 저온저장고에서 온도, 습도, 제상, 환기관리에 대하여 설명하시오.
67｜공조기(AHU)에서 외기 냉방의 필요성과 제어방법에 대하여 설명하시오.
68｜열교환기의 입구와 출구에 연결한 U자관의 액주 차이가 50mm일 때 열교환기에서의 압력손실()을 계산하시오.
69｜냉동장치에 수분이 혼입되면 각종 장해를 유발할 수 있는데, 다음 질문에 답하시오.
70｜소음 및 진동을 방지하기 위한 건축계획 시 고려사항과 설비계획 시 고려사항을 기술하시오.
71｜체감온도와 불쾌지수에 대하여 설명하시오.
72｜냉방장치에서 열평형식과 물질평형식을 설명하시오.
73｜물을 예로 하여 온도－엔트로피 선도에 포화액체선, 포화증기선, 임계점, 등온선, 등압선, 등체적선(등적선), 등엔탈피선을 그리고 설명하시오.
74｜배관과 덕트 설계에서 수력직경을 사용하는 이유를 설명하고, 직사각형 단면에서 각 변의 길이가 와 인 덕트의 수력직경을 구하시오.
75｜냉동창고와 선박냉동 등에 사용되고 있는 개방형 냉매압축기의 정의와 장단점에 대하여 설명하시오.
76｜스크루 압축기의 특성을 설명하시오.
77｜덕트의 부하 계산에서부터 덕트 시공사양까지의 덕트 설계순서를 작성하시오.
78｜냉방부하의 구성요소 중 잠열부하의 종류에 대하여 설명하시오.
79｜냉동시스템의 냉매배관 중 흡입배관의 관경 결정 시 고려사항을 3가지만 설명하시오.
80｜R－1234yf 냉매의 특성에 대하여 설명하시오.
81｜냉동시스템의 부속장치 중 유분리기의 설치목적, 설치위치, 구조 및 작동원리에 대하여 설명하시오.
82｜증발식 응축기의 원리와 특성에 대하여 설명하시오.
83｜열전달에 관계하는 무차원 수 중에서 Re, Pr, Nu에 대해 설명하시오.
84｜신·재생에너지 공급의무화(RPS)제도에 대하여 설명하시오.
85｜응축잠열회수식(Condensing) 보일러에 대하여 설명하시오.
86｜제로에너지빌딩(ZEB：Zero－Energy Building)에 대하여 설명하시오.
87｜공조와 냉동에 사용되는 냉매는 세계적인 환경규제에 의하여 대체로 자연냉매 → CFC(Chloro Fluoro Carbon, 염화불화탄소, 프레온 가스) → HCFC(Hydro Chloro Fluoro Carbon, 수소화염화불화탄소) → HFC(Hydro Fluoro Carbon, 수소화불화탄소) → LGWP(Low Global Warming Potential, 저지구온난화지수) 냉매 → 자연냉매로 바뀌는 경향을 보이고 있다. 이와 같은 변경과정 마다의 요인과 앞으로 사용될 자연냉매에 대하여 설명하시오.
88｜응축 열전달에 대해 설명하시오.
89｜습구온도와 단열포화온도를 비교하여 설명하시오.
90｜「건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준」에 의한 건축물의 중앙집중 냉방설비 설치 시 설치기준에 대하여 설명하시오.
91｜냉매액이 압축기에 흡입되는 원인과 대책에 대하여 설명하시오.
92｜이산화탄소(CO2)는 열펌프의 냉매로 사용되고 있고, 물(H2O)은 흡수식 냉동기의 냉매로 사용되고 있다. 다음 물음에 답하시오.
93｜다층 벽체의 조건이 아래와 같을 때, 다음을 구하시오.
94｜수랭식 냉동기의 정상운전 상태에서의 측정 결과가 아래와 같을 때, 다음을 구하시오.
95｜정압비열이 정적비열보다 큰 이유와 고체, 액체, 기체의 비열비에 대하여 설명하시오.
96｜냉동기 부속기기 중 투시경(Sight Glass)에 대하여 ① 설치위치(그림으로 그릴 것), ② 수분 침입 확인방법, ③ 충전냉매의 적정량 확인방법에 대하여 각각 설명하시오
97｜다음 그림과 같은 수평배관에서 물이 흐르고 있다. A, B 지점에 유리관을 세울 경우 어느 쪽의 유리관에 물이 많이 상승하는지 쓰고 그 이유를 설명하시오.
98｜건구온도 ℃, 상대습도 %의 공기 300kg과 건구온도 ℃, 상대습도 %의 공기 700kg을 혼합할 때 혼합공기의 건구온도와 절대습도를 구하고, 공기선도상에 이를 그리시오.
99｜어느 공조기(AHU)에서 건구온도 및 상대습도가 26℃, 60%인 실내공기(상태 ②)가 건구온도 및 습구온도가 각각 32℃, 27℃인 외기(상태 ①)와 7：3의 비율로 혼합된 후(상태 ③) 냉각코일을 거쳐 AHU 출구(상태 ④)로 실내에 공급된다. 다음 물음에 답하시오.
100｜다음 그림과 같은 공기조화장치가 있다. 물음에 답하시오.
101｜다음 계통도상의 각 점을 적당히 가정하여 냉방 시 상태변화 과정을 공기선도상에 도시하시오.
102｜그림과 같이 양면을 회반죽 마감한 내벽의 열관류율을 구하시오.
103｜그림과 같은 외벽이 있다. 외기온도 －10℃, 실내온도 20℃, 외벽면적 10m2일 때, 다음 물리량을 계산하시오.
104｜서울에 소재하고 있는 어느 건물을 난방하려고 한다. 난방도일은 HD18－18을 적용시키고 기타 조건은 다음과 같을 때, 연간 연료비를 구하시오.
105｜실내온도 20℃, 외기온도 －15℃, 실내공기 노점온도 18℃인 방의 외벽이 그림과 같을 때, 물음에 답하시오.
106｜그림과 같은 벽체의 열관류율 (kcal/m2ㆍh·℃)를 구하시오. 또한, 이 벽체에 50mm 보온재를 첨가할 때의 값을 구하고 보온재를 벽체의 실내 측과 외기 측에 둘 때의 실내 난방효과에 주는 차이점을 설명하시오.
107｜다음과 같은 조건의 벽체에서 ①, ② 부분의 온도 , 를 구하시오.
108｜A와 B 지점의 압력차를 베르누이 정리를 써서 구하시오.
109｜다음 그림의 기준 수평면 AB에서 1m 높이에 있는 지점 1의 내경 15cm인 관이 점차로 커져서 지점 2에서 내경 30cm로 되어 있다. 지점 1에서의 압력 kg/cm2이라고 할 때 지점 2에서의 압력 를 구하시오.
110｜다음 그림과 같은 덕트 계통에서 각 구간별 덕트 크기와 송풍기 동력을 덕트 설계법에 따라 구하시오.
111｜공기 1,215m3/min을 전압 250Pa로 송풍하기 위한 전동기 출력(kW)을 구하시오.
112｜500kVA의 변압기 3대를 수용하는 변전실의 필요환기량을 구하시오.
113｜100명이 재실하는 실의 필요환기량을 구하시오.
114｜다음 그림은 90℃의 환수를 보일러에 급수하는 장치이다. 여기서, 환수탱크의 수위는 펌프로부터 얼마나 높게 설치해야 하는지 구하시오.
115｜원심펌프의 특성은 회전수에 의하여 변경되어 에너지 절약기법이 응용되고 있다. 동일 원심펌프의 회전수를 100%에서 80%로 변경하였을 때 펌프의 특성변화를 작도하고 설명하시오.
116｜다음 그림과 같은 개방계 회로에서 조건을 참조하여 물음에 답하시오.
117｜이론 냉동사이클로 작동하는 R－134a 냉동기의 냉동능력이 5kW이고 증**** 입구, 출구에서 냉매의 엔탈피가 각각 241.46kJ/kg, 388.32kJ/kg이고 응축기 입구에서 냉매의 엔탈피가 420.00kJ/kg이다. 증발온도가 －15℃, 응축온도가 30℃일 때 다음을 구하시오.
118｜암모니아 냉동기가 －15℃의 증발온도와 35℃의 응축온도로 매분 500kg의 브라인(비열 0.8)을 냉각하면서 운전하고 있다. 냉매액은 과랭이 없고, 증**** 출구는 포화증기이며, 압축은 등엔탈피 과정이다. 이에 대한 다음 물음에 답하시오.
119｜냉동효과가 147.91kJ/kg인 R－134a 건압축 냉동기의 실제 냉동능력이 200kW이다. 압축기 입구에서 냉매의 비체적이 0.18030m3/kg이고 체적효율이 80%일 때 압축기의 이론 피스톤배출량과 실제 피스톤배출량을 구하시오.
120｜압축기 흡입냉매의 비체적이 0.14641m3/kg이고 실제 피스톤배출량이 300m3/h인 R－134a 건압축 냉동기의 냉동효과가 150.98kJ/kg이다. 체적효율이 78%라면 이 냉동기의 이론 냉동능력은 몇 kW인지 구하시오.
121｜냉동능력이 50kW이고 성적계수가 4인 냉동기의 압축효율이 80%이고 기계효율이 88%라면 압축기를 구동시키는 전동기의 동력은 얼마인지 구하시오.
122｜냉동능력이 7kW인 냉동기에서 수랭식 응축기의 냉각수 입·출구 온도차가 8℃일 때 냉각 유량을 구하시오.
123｜전열면적이 30m2인 수랭식 응축기에서 응축에 필요한 열량이 139.5kW이다. 냉각수량이 0.33m3/min이고 냉각수 입구온도가 23℃일 때 산술평균온도차를 이용하여 응축온도를 구하시오.
124｜암모니아용 수랭식 응축기에서 조건이 다음과 같을 때 열관류율을 구하시오.
125｜풍량 20,000m3/h, 풍속 10m/s인 원형 덕트가 있다. 장방형 덕트로 환산할 때 장변과 단변을 구하시오.
