채수창님의 글
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수고하십니다.
나름대로 고민을 했습니다만 확실치 않아 질문을 드립니다. 명쾌한 답변을 기다리겠습니다.

질문)
송풍기의 전압효율 산출에 관한 문제입니다.
주요 내용은 산출할때의 모터 효율값과 역율값을 어떻게 적용하냐 하는 의견차이입니다.

참고로 송풍기를 제작후 현장에서 측정한 항목은
전압(정압+동압),전류,전압등 실제 측정가능한 것을 측정하였고
이값을 근거로 풍량,풍속등은 산출할수 있겠죠
그리고 송풍기 제작사양에는 풍량,전압,전압효율,모터사양(전류,동력등)등이 있습니다.


먼저 고민되는 문제(전압효율 산출)를 이해하기 위해 산출식을 써보면

*전압효율 = (전압공기동력 KW)/(축동력 KW) * 100(%)------KS B 6311참조

여기서, 전압공기동력(L1) = (전압*풍량)/(6120) [KW]
축동력(L2) = 루트3*측정전류*측정전압*모터효율*모터역율[KW]

으로 구하였는데 각 동력(L1,L2)의 값 적용시 이견이 있습니다.

즉 축동력(L2) 에서 모터효율과 모터역율값 적용시 모터 성적서상의 100%부하일때의 값을 적용해야 한다는 의견과 실제 송풍기의 전류와 전압등은 실제 측정하였지만 효율과 역율은 실제 측정에 어려움이 있으므로 모터 메이커의 모터성적서상의 근사치(측정전류가 있으므로 이때의 효율과 역율을 보간법으로 구할수 있음)를 정확히 구할수 있으므로 이때 값을 적용해야한다는 의견이 있습니다.
실제 송풍기의 운전을 통해 각종 값을 측정한 결과와 모터 메이커의 시험성적서를 비교한 결과 부하가 100%보다 낮은 값에서 실제 운전이 되고 있었고(즉, 모터 부하에 있어 여유가 있음) 이때의 효율과 역율을 보간법으로 구하여 전압효율에 이용해야 한다는 것이 개인적인 의견입니다. 상기 두 의견중 후자가 올바른 것이 아닌가 합니다.

또한 일반적인 효율의 경우 대부분
효율 = (실제 측정값/이론값) * 100(%)으로 표현이 되죠 실제 측정값이 이론값보다 클수는 없으니까요

그런데 상기 전압효율(KS B 6311)의 의미는 (이론값/실제측정값) 같기도 한데 정확한 의미해석은 어떤것이며 효율식의 명확한 풀이는 어떻게 해야 할까요?

저의 궁금함을 시원스럽게 풀어주시면 좋겠습니다.
감사합니다.
----------------- [답 변] -------------------
어떤 경우든지 효율의 의미는 출력/입력 * 100% 가 됩니다.

따라서 효율=(실제 측정값/이론값) * 100(%)는 잘못된 의견입니다.

KS B 6311에 있는 식[전압효율 = (전압공기동력 KW)/(축동력 KW)]을 보면 축동력에 대한 이해가 선행되어야 할 것 같습니다.

축동력은 말 그대로 송풍기를 돌려주는데 소요된 동력입니다. 정확히 측정을 해야 한다면 Shaft에 작용하는 토크와 회전수를 측정하여 계산하면 축동력을 계산할 수 있습니다.(토크*각속도)

하지만 현장에서 이러한 측정장치를 부착하여 측정하는 것은 현실성이 없고(비용,시간) 모터에 입력되는 전류, 전압, 효율, 역률을 사용하여 계산하는 것이 대체 방안이라고 생각되며 이런 기준으로 본다면 채수창님이 제안하신 방법(효율과 역률을 보간법으로 계산하여 적용)이 옳다고 할 수 있습니다.


감사합니다.

답변에 감사드립니다.
하지만 한가지 의문이 더남아 다시한번 글을 올립니다.

다시 처음으로 돌아가

전압효율 = (전압공기동력)/(축동력) 에서 축동력은 일단 실제 송풍기에 입력되는 동력을 말하는 것이라고 하셨고 의심의 여지 또한 없다고 생각됨니다.

하지만 전압공기동력은 KS B 6311에서 2.용어의 정리에 보면

(3)전압공기동력 : 송풍기가 규정 공기량을 규정 송풍기 전압까지 압축하는데 필요한 이론동력 이라고 명기되어 있습니다.

따라서 효율 = (출력/입력) * 100% 이라고 했을때 출력값을 계산할때 이론동력이 아닌가 하는 의문입니다.

만약 상기식에서 (출력)이 이론값이라고 보고 (입력)을 실제 필요동력으로 본다면 효율이 자연법칙에 위배되게 나올수도 있을것 같은데...

제가 전압공기동력에 대한 정확한 이해가 부족해서 이런 의문이 있을것 같은데 추가적인 해석을 부탁드립니다.
감사합니다.