공조기(AHU)의 풍량이 설계 기준에 미달하면 냉난방 성능이 급격히 저하되며, 실내 온도 편차·결로·습도 불균형 등의 하자가 발생한다. 풍량은 열교환 효율과 직접적인 연관이 있으므로, 풍량 저하는 단순한 기계 성능 문제가 아니라 공조시스템 전체의 불균형으로 이어진다.
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1. 하자내용
냉난방 운전 중 실내 온도 도달 시간이 지연되거나, 특정 존(zone)에서는 과냉·과열 현상이 발생한다. 송풍구의 토출 풍속이 약하며, 실내의 공기 순환이 원활하지 않아 체감 온도가 불균일하게 분포한다. 일부 현장에서는 냉방 시 코일 결로가 발생하거나, 난방 시 출구 온도가 충분히 상승하지 않는 현상이 동반된다.
- 공조기 풍량 부족으로 열교환 효율 저하
- 실내 온도 편차 및 냉·난방 불균형
- 공기 순환 불량으로 인한 체감 쾌적도 저하
- 결로 발생 및 습도 불안정 현상
2. 원인 및 문제점
풍량 부족은 설계 정압보다 높은 덕트 손실, 댐퍼의 과도한 개폐, 필터 막힘, 팬 회전수 저하 등 다양한 요인에서 발생한다. 또한 코일의 오염이나 댐퍼 밸런싱 미비도 풍량 저하의 주요 원인이다. 풍량이 기준의 80% 이하로 떨어질 경우, 냉난방 효율은 비선형적으로 감소하여 실내 부하를 정상적으로 처리할 수 없다.
- 설계 문제: 덕트 정압 계산 오류, 팬 용량 부족
- 시공 문제: 덕트 이음부 누기, 댐퍼 과다 폐쇄, 밸런싱 미흡
- 운전 문제: VFD 설정값 저하, 필터 오염 또는 코일 막힘
- 유지관리 문제: 팬 벨트 장력 저하, 베어링 마모로 인한 회전 효율 저하
3. 대책 및 해결방안
1. 풍량 복원 및 밸런싱 조정
- 댐퍼 개도율을 조정하여 각 존의 풍량을 설계값으로 복원
- 피토관 또는 열선풍속계를 이용해 실제 풍량을 측정·보정
- 인버터(VFD) 속도제어를 조정하여 팬 회전수를 설계정압에 맞게 복구
2. 기기 및 덕트 계통 점검
- 필터 오염도 점검 및 세척, 필요 시 교체
- 냉·난방 코일의 표면 오염 세척으로 열교환 성능 확보
- 덕트 내 누기 구간 및 막힘 구간 점검 후 보수
3. 운전 및 제어 최적화
- VFD를 통한 팬 전압·주파수 제어로 부하 대응 운전
- 팬 정압제어(Static Pressure Control) 기능 활성화
- 각 존별 풍량 센서 또는 댐퍼 구동기 점검으로 제어 신뢰성 향상
4. 개선 효과 및 점검 항목
| 개선항목 | 조치 내용 | 기대효과 |
|---|---|---|
| 댐퍼 밸런싱 | 풍량 측정 및 조정 | 풍량 복원율 95% 이상 확보 |
| 필터·코일 세척 | 공기저항 감소 | 정압 손실 10~20% 감소 |
| VFD 속도 조정 | 팬 회전수 최적화 | 냉난방 효율 회복 및 소음 감소 |
5. 결론
공조기의 풍량 부족은 냉난방 불균형의 근본 원인으로, 단순히 팬의 성능 저하가 아니라 시스템 전체의 정압 불균형에서 비롯된다. 따라서 풍량은 정기적인 점검과 계측으로 관리되어야 하며, 특히 필터·코일의 청결 상태와 댐퍼 밸런싱 유지가 핵심이다. 또한 부하 변화에 따른 자동 풍량제어(VAV, VFD 연동)를 도입하면 냉난방 효율과 에너지 절감 모두를 달성할 수 있다.
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