형광등 발생열량
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과정명: 공조냉동기계기사실기
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강사명: 임재기
교재 62P 이론 부분에서 조명기구 발생열량은 '조명기구의 총출력'과 관계가 있다고 써져있습니다.
그런데 일상에서 형광등을 논할 때, 예를 들어 형광등 40W라고 하면 소비전력이 40W인 형광등을 말하지 출력이 40W라는 말은 하지 않습니다.
40W의 소비전력을 통한 전기에너지가 빛 에너지와 열 에너지로 바뀌는데, 우리는 난방부하를 계산하므로 시간당 발생하는 열 에너지를 출력이라고 한다면 시간당 발생하는 열 에너지는 40W에서 시간당 발생하는 빛 에너지를 뺀 값이 될 것입니다.
소비전력과 출력은 엄연히 다릅니다. 소비전력은 input이고 출력은 output이기 때문입니다.
1. 14년 3회 2번 문제에서 '형광등 40W/m^2' 이라고 주어졌다면 당연히 소비전력 40W의 형광등이라고 받아들이는 것이 정상입니다. 하지만 소비전력 40W의 형광등으로부터의 발열량이 얼마인지는 알 수 없습니다. 문제를 이렇게 내는 것은 굉장히 모호하고 잘못된 표현이라고 생각합니다. 형광등 발열량 40W/m^2 으로 고쳐 쓰는 것이 옳지 않은가요?
2. 형광등을 사용할 때 당연히 안정기를 사용하긴 합니다. 그렇지만 형광등과 안정기는 별개의 것인데 형광등 발생 열량에 20%를 가산하여 문제에서 언급하지도 않은 안정기까지 고려하는 것은 확대해석인 것 같습니다. 공조냉동을 배우지 않은 기계공학도가 형광등 발열량을 계산한다면 안정기는 배제하고 형광등 소비전력만을 고려할 여지가 분명히 있습니다.
형광등 계산시 안정기를 고려하는건 공조냉동 분야의 필수적인 관례인가요? 문제는 명시적이고 명확해야 하므로 안정기 부하는 문제에서 별도로 요구해야 한다고 생각합니다.
3. 만약 강사님이 시험 채점관인데 수험자가 형광등 부하 계산시 안정기를 고려하지 않아서 1.2배 하지 않았다면 그 답을 감점하시겠습니까?
댓글
답변 드립니다.
1.조명부하에서 W는 소비전력이며 출력에 해당합니다. 조명은 모터와 달라서 소비전력이 출력입니다.
2.조명등의 출력이 100W이면 입력을 150W 주어도 100W만 소비하기 때문에 100W만 열로 바뀝니다.
즉. 조명의 경우는 출력이 소비전력이 되는 것입니다.
3.모터의 경우는 100W의 출력을 내려면 모터의 효율만큼 더많은 전력을 입력시켜야 하고 열로 바뀐는
총 전력은 (출력 + 효율만큼 더 입력된 전력)이 되는 것입니다.
그러므로 모터의 경우 소비전력은 (출력 + 효율만큼 더 입력된 전력)이 되는 것입니다.
3.형광등의 경우 100W라고 하면 빛을 내기위한 출력이 100W라는 것입니다.
그리고 안정기에서 소비되는 전력( α W) 가 추가로 필요하게 됩니다.
따라서 열로 바뀌는 총 전력은 (100 + α )W 입니다.
그런데 공기조화에서 안정기의 소비전력 α W를 20%로 보는 것입니다.
4.조명에서 나오는 빛 중에서 우리가 볼수 있는 가시광선은 백열등의 경우는 10%, 형광등의 경우는 18% 정도
입니다. 나머지는 자외선, 적외선, 대류열, 전도열 입니다.
그런데 가시광선, 자외선, 적외선도 에너지 보존법칙에 의해 최종적으로는 열로 전환된다고 보아야 합니다.
따라서 조명의 모든 소비전력(출력)은 모두 열로 바뀌는 것입니다.
5. 형광등이라고 하면 안정기를 포함하지 않고는 생각할 수 없으므로 형과등 부하를 계산할 때 안정기의
발열을 포함시키지 않으면 당연히 감점이 되어야 합니다.
감사합니다.
강사 임재기
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