liminfoDuct Sizing Calculator
ASHRAE HVAC 덕트 사이징 계산기
일반적: 저속 0.08-0.10, 중속 0.15-0.20
결과
속도 가이드라인
Duct Sizing Calculator 소개
덕트 사이즈 계산기는 등마찰법(equal friction method)을 이용해 원형 덕트 직경을 계산하는 무료 HVAC 엔지니어링 도구입니다. CFM 단위의 기류량, 덕트 길이(ft), 덕트 재질(아연 도금강 또는 플렉시블 덕트), 목표 마찰율(in.wg/100ft)을 입력하면, 다르시-바이스바흐 방정식과 콜브루크-화이트(Colebrook-White) 마찰 계수 공식을 반복 계산하여 목표 압력 강하를 달성하는 정확한 직경을 구한 뒤, 이를 정수 인치로 올림하고 밀리미터 환산값도 함께 표시합니다.
이 도구는 HVAC 엔지니어, 기계 설비 시공자, 건축 설계사, 엔지니어링 자격 시험 준비 학생들이 주로 사용합니다. 등마찰법은 덕트 시스템 전체에 걸쳐 단위 길이당 압력 강하를 일정하게 유지하여 각 구역에 균일한 기류를 공급하면서 댐퍼 조정 작업을 최소화합니다. 계산에 사용되는 표준 공기 밀도는 0.075 lb/ft³, 동적 점도는 1.21×10⁻⁵ lb/(ft·s)이며, 표면 거칠기는 아연 도금강 0.0003 ft, 플렉시블 덕트 0.003 ft를 적용합니다.
권장 덕트 직경 외에도 FPM 및 ft/s 단위의 풍속, 마찰율, 총 압력 강하가 표시됩니다. 속도 가이드라인 패널에서는 주 덕트 700~1,200 FPM, 분기 덕트 600~900 FPM, 급기 레지스터 500~750 FPM 기준에 따라 현재 속도를 녹색/노란색/빨간색으로 색상 구분하여 나타냅니다. 원형 덕트 설치가 어려운 공간을 위해 세 가지 종횡비의 동등 직사각형 덕트 치수도 함께 제공합니다.
주요 기능
- 콜브루크-화이트 마찰 계수를 적용한 반복 계산 방식으로 정밀한 덕트 직경 도출
- 등마찰법 기반 — 목표 마찰율(in.wg/100ft) 입력으로 최적 덕트 직경 즉시 계산
- 아연 도금강(거칠기 0.0003 ft)과 플렉시블 덕트(거칠기 0.003 ft) 선택 지원
- 원형 덕트 직경을 인치(올림) 및 밀리미터(mm)로 동시 표시
- 풍속(FPM 및 ft/s)을 속도 가이드라인과 비교하여 녹색/노란색/빨간색으로 색상 표시
- 지정 길이에 대한 총 압력 강하(in.wg) 계산
- 3가지 종횡비의 동등 직사각형 덕트 치수 제공
- 100% 클라이언트 사이드 처리 — 입력 데이터가 브라우저 밖으로 전송되지 않음
자주 묻는 질문
등마찰법(equal friction method)이란 무엇인가요?
등마찰법은 덕트 각 구간의 단위 길이당 압력 강하를 동일하게 유지하도록 덕트 크기를 결정하는 방법입니다. 저속 시스템에서는 일반적으로 100ft당 0.08~0.10 in.wg를 기준으로 사용합니다. 이 방법을 사용하면 모든 분기 덕트가 유사한 저항을 가지므로 시스템 균형 조정이 간소화됩니다. 이 계산기는 다르시-바이스바흐 방정식을 이용해 목표 마찰율에 맞는 덕트 직경을 반복 계산합니다.
HVAC 덕트 설계에서 적정 마찰율은 얼마인가요?
저속 주거용 및 소규모 상업용 시스템에는 100ft당 0.08~0.10 in.wg가 표준입니다. 중속 상업용 시스템은 0.15~0.20 in.wg를 사용합니다. 마찰율이 높을수록 덕트 크기를 줄일 수 있지만 팬 에너지 소비와 소음이 증가합니다. 이 계산기에서는 프로젝트 요건에 맞는 임의의 목표값을 입력할 수 있습니다.
아연 도금강과 플렉시블 덕트의 거칠기 차이는 왜 중요한가요?
아연 도금강의 표면 거칠기는 약 0.0003 ft인 반면, 플렉시블 덕트는 주름진 내부 표면 때문에 0.003 ft로 10배 높습니다. 이 차이는 콜브루크-화이트 방정식의 마찰 계수에 직접 영향을 미쳐, 동일한 기류량과 마찰율 목표에서 플렉시블 덕트는 더 큰 직경이 필요하게 됩니다.
계산된 직경을 왜 올림하나요?
표준 원형 덕트는 정수 인치 단위로 제조됩니다. 계산된 정확한 직경을 다음 정수 인치로 올림하면 실제 덕트가 목표 마찰율을 초과하지 않으면서 필요한 기류량을 충분히 수용할 수 있습니다. 언더사이징은 압력 강하 증가와 기류 부족으로 이어지므로 약간 큰 덕트를 선택하는 것이 항상 안전합니다.
급기 덕트의 적정 풍속은 얼마인가요?
ASHRAE 가이드라인에 따르면 주 급기 덕트는 700~1,200 FPM, 분기 덕트는 600~900 FPM, 최종 급기 레지스터는 500~750 FPM이 권장됩니다. 주 덕트에서 1,200 FPM을 초과하면 소음이 발생할 수 있습니다. 이 계산기는 계산된 풍속을 이 기준과 비교하여 녹색(적정), 노란색(경계), 빨간색(과속)으로 표시합니다.
원형 덕트 직경을 직사각형 덕트 치수로 어떻게 변환하나요?
이 계산기는 1:1, 1.2:0.85, 1.5:0.7 세 가지 종횡비의 동등 직사각형 덕트 치수를 제공합니다. 정확한 환산이 필요하다면 ASHRAE의 원형 등가 공식 D_e = 1.30 × (ab)^0.625 / (a+b)^0.25 를 사용하세요. 여기서 a와 b는 직사각형 덕트의 가로·세로 치수입니다.
콜브루크-화이트 방정식이란 무엇인가요?
콜브루크-화이트 방정식은 관과 덕트의 난류 흐름에서 다르시 마찰 계수 f를 계산하는 암묵적(implicit) 공식입니다: 1/√f = −2 log₁₀(ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f)). ε는 표면 거칠기, D는 직경, Re는 레이놀즈 수입니다. ASHRAE 덕트 설계 차트의 기반이 되는 이 공식을 이 계산기는 20회 반복 계산으로 수렴시킵니다.
배기 덕트나 환기 덕트에도 이 계산기를 사용할 수 있나요?
네. 같은 등마찰법과 다르시-바이스바흐 방정식은 배기 및 환기 덕트 크기 결정에도 동일하게 적용됩니다. 적절한 기류량(CFM)을 입력하고 급기 시스템과 동일한 목표 마찰율을 선택하면 됩니다. 환기 그릴이나 저속 환기 경로에는 소음과 압력 강하를 줄이기 위해 0.05~0.08 in.wg/100ft의 낮은 마찰율을 사용하는 것이 적합합니다.