HVAC에는 수학이 필요합니까?

HVAC (난방, 환기 및 에어컨) 시스템에는 온도, 습도 및 대기 질을 제어하는 ​​장비의 설계, 설치, 유지 보수 및 수리가 포함됩니다. HVAC에서의 경력을 고려하는 사람들에게는 일반적인 질문은 "HVAC가 수학이 필요합니까?"입니다. 답은 HVAC 작업에는 수학이 포함되지만 고급 이론적 계산보다는 주로 실용적이고 적용된 수학이라는 것입니다. 기본 산술, 측정 및 일부 기본 개념을 파악하면 대부분의 HVAC 작업을 성공적으로 완료 할 수 있습니다.
일상적인 HVAC 작업에 사용되는 기본 수학 기술
측정 및 단위 변환
측정은 HVAC 작업의 기본 부분이며 기본 수학에 의존합니다. 기술자는 종종 공간의 크기 (필요한 장비의 크기를 결정하기 위해), 덕트 공사 길이 또는 파이프 및 필터와 같은 구성 요소의 크기를 종종 측정합니다. 여기에는 테이프 측정, 통치자 및 캘리퍼와 같은 도구와 추가 및 뺄셈과 함께 총 길이 또는 간격을 계산하는 것이 포함됩니다. 예를 들어, 덕트를 설치할 때 기술자는 방 15 피트 섹션을 측정하고 이미 기존 덕트로 덮인 3 피트를 빼서 새로운 덕트가 얼마나 필요한지를 결정해야 할 수도 있습니다.
HVAC 시스템은 지역이나 장비에 따라 제국 (인치, 피트, 파운드) 및 메트릭 (밀리미터, 미터, 킬로그램) 장치를 모두 사용하므로 단위 변환도 필수적입니다. 예를 들어,이 단위들 사이를 변환하는 것은 일반적인 작업입니다. 예를 들어, 1 인치는 메트릭 - 크기의 필터를 제국 - 크기의 하우징에 일치시킬 때 1 인치가 25.4 밀리미터에 해당하거나 공기 흐름 계산을 위해 분당 입방 피트 (CFM)를 분당 입방 피트로 변환합니다. 이러한 전환은 종종 반복적 인 사용 후 차트에서 암기하거나 참조하여 시간이 지남에 따라 두 번째 자연을 만듭니다.
온도 및 압력 계산
HVAC 시스템은 온도 제어에 중점을 두므로 온도 판독 값 및 관련 계산으로 작업하는 것이 일상적입니다. 기술자는 온도 차이 -를 예를 들어, 원하는 실온 (72도 F)과 현재 온도 (80도 F)의 차이를 결정하여 온도 조절기 또는 크기를 냉각 장치로 조정해야합니다. 또한 기본 산술을 사용하여 화씨와 같은 온도 척도를 섭씨로 전환합니다 (공식 사용 : 공식 : =} (정도 f - 32) × 5/9)).
압력은 HVAC, 특히 냉장 시스템 및 덕트에서 또 다른 주요 매개 변수입니다. 기술자는 게이지를 사용한 압력을 측정하며 덕트 나 냉매 라인의 압력 강하를 계산해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 게이지가 파이프의 한쪽 끝에서 50psi (제곱 인치당 파운드)를 읽고 다른 쪽에서 45psi를 읽는 경우 5psi 드롭은 해결해야 할 잠재적 제한을 나타냅니다. 이러한 계산은 간단하며 복잡한 공식보다는 값을 비교하는 데 중점을 둡니다.
공기 흐름 및 볼륨 계산
공기 흐름 (CFM으로 측정) 및 부피는 HVAC 시스템이 공기를 효과적으로 분배하도록하는 데 중요합니다. 방의 올바른 CFM을 결정하기 위해 기술자는 객실의 볼륨 (길이 × 너비 × 높이)을 사용하고 시간당 필요한 공기 변화의 수 (거실의 6-8 공기 변화와 같은 표준 가이드 라인)를 기준으로 계수를 곱하십시오. 예를 들어, 8 피트 천장이있는 10 피트 x 12 피트의 객실의 양은 960 입방 피트입니다. 시간당 6 개의 공기 변화를 곱하면 시간당 5,760 입방 피트가 발생하여 96 CFM (60 분으로 나누기)으로 변환됩니다. 이 계산은 크기의 팬이나 댐퍼를 조정하여 적절한 공기 흐름을 달성합니다.
이 볼륨 및 공기 흐름 계산은 기본 곱셈 및 분할에 의존하며, 많은 기술자는 사전 - 제작 된 차트 또는 모바일 앱을 사용하여 프로세스를 단순화합니다. 시간이 지남에 따라 경험에 따라 이러한 값을 추정하는 법을 배워 일정한 수동 계산의 필요성을 줄입니다.
배선 및 구성 요소를위한 전기 수학
HVAC 시스템에는 기본 전기 수학이 필요한 모터, 온도 조절 장치 및 커패시터와 같은 전기 부품이 포함됩니다. 기술자는 전기 문제를 해결하기 위해 OHM의 법칙 (v {= i × r, 여기서 v가 전압이고 R은 저항입니다)을 이해해야합니다. 예를 들어, 모터가 120 볼트로 작동하고 20 옴의 저항이있는 경우, 예상 전류 (120V ÷ 20Ω=6 amps)를 계산하면 모터가 올바르게 작동하는지 확인하는 데 도움이됩니다.
또한 회로가 과부하되지 않도록 Wattage (전력) 계산 (Watts=볼트 × 암페어)과 함께 작동합니다. 예를 들어, 500 - 와트 히터와 300 와트 팬 (총 800 와트)의 와트를 추가하고 회로 (1,000 와트의 등급)에 간단한 추가가 포함될 수 있는지 확인합니다. 이러한 전기 계산은 기본이지만 지나치게 복잡하지는 않으며 종종 실습 교육을 통해 강화됩니다.
더 많은 고급 수학이 필요한 경우
대부분의 설치, 유지 보수 및 수리 작업에는 기본 수학이 충분하지만 일부 전문 HVAC 역할은 더 고급 수학이 필요합니다.
HVAC 설계 및 엔지니어링
건물 (주거, 상업 또는 산업) 용 HVAC 시스템 설계에는보다 복잡한 계산이 필요합니다. 엔지니어와 디자이너는 수학을 사용하여 열 부하 (원하는 온도를 유지하는 데 필요한 가열 또는 냉각량)를 결정하는데, 이는 단열, 창 크기 및 점유와 같은 요소를 설명해야합니다. 여기에는 표면적, 열전달 속도 및 열전도율 - 개념을 고려하는 공식이 포함됩니다. 예를 들어, 벽을 통한 열 손실을 계산하려면 벽면의 영역을 곱하는 데, 내부와 외부의 온도 차이, 벽의 단열 값 (r - 값)이 포함됩니다.
덕트 설계는 또한 적절한 공기 흐름을 보장하고 압력 강하를 최소화하기 위해 수학이 필요합니다. 여기에는 십자가 - 덕트의 단면 영역, 마찰 손실 (덕트 재료로 공기 흐름이 감소하는 양) 및 속도 (공기 속도)를 계산하는 것이 포함될 수 있습니다. 이 계산은 차트와 소프트웨어를 사용하지만 기본 수학 (예 : 정사각형 루트를 사용하여 면적에서 덕트 직경을 찾는 등)을 이해하는 것은 정확한 설계에 중요합니다.
냉장 및 고급 문제 해결
냉매를 사용하여 열을 전달하는 냉장 시스템에는 더 정확한 수학이 필요한 압력 - 온도 관계가 포함됩니다. 복잡한 냉장 시스템에서 작업하는 기술자는 압력 - 온도 차트를 사용하여 과열 (비등점 위의 증기의 온도) 또는 서브 쿨링 (응축점 아래의 액체 온도)을 계산해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 냉매의 특정 압력에서 포화 온도가 40도 F이며 실제 냉매 온도는 50도 F 인 경우, 과열은 10도 F입니다.이 계산은 냉매의 저하 또는 과충전과 같은 문제를 진단하는 데 도움이됩니다.
전기 구성 요소의 고급 문제 해결에는 직렬 또는 병렬 회로의 저항 계산 또는 공식을 사용하여 커패시터 값을 결정하는 것과 같은 더 많은 수학이 포함될 수 있습니다. 그러나 이러한 작업은 일반적으로 숙련 된 기술자 나 전문가가 처리하며, 많은 사람들이 수학을 단순화하는 진단 도구 (예 : 저항을 직접 표시하는 멀티 미터)에 의존합니다.
HVAC 수학이 관리 가능한 이유
HVAC 수학이 적용되고 컨텍스트 - 중심이 이루어 지므로 추상적 수학보다 쉽게 ​​배울 수 있습니다. 종이의 방정식을 해결하는 대신, 기술자는 물리적 장비 -로 작업하는 동안 수학을 사용하거나, 온도 조절 장치를 조정하거나, 냉매 압력을 점검합니다. 접근 방식의 -은 숫자를 실제 - 세계 결과에 연결하여 수학을보다 직관적으로 만듭니다.
또한 도구와 기술은 수동 계산의 필요성을 줄입니다. 많은 HVAC 기술자가 사용합니다.
• 열 부하, 공기 흐름 또는 냉매 슈퍼 하이트를 계산하는 모바일 앱.
• PRE - 압력 - 온도 관계, 와이어 크기 또는 덕트 마찰 손실에 대한 인쇄 된 차트.
• 계산을 자동으로 표시하는 프로그래밍 가능한 온도 조절 장치 또는 진단 미터와 같은 디지털 도구 (예 : 수동 계산없이 전압, 전류 및 저항을 보여주는 미터).
이러한 자원을 통해 기술자는 복잡한 산술에 시간을 보내지 않고 숫자의 의미를 이해하는 데 집중할 수 있습니다.
HVAC에서 일하기 위해 "수학에 능숙해야합니까?
아니요 - HVAC에서 일하기 위해 수학 전문가 일 필요는 없습니다. 중요한 것은 기본 산술, 측정 및 - 단계 계산에 의해 단계 -를 따르는 능력으로 편안합니다. 많은 성공적인 HVAC 기술자는 제한된 수학 기술로 시작하지만 - - 직업 훈련 및 실습을 통해 숙련도를 쌓습니다. 실수 (잘못된 계산 덕트 길이)는 학습 과정의 일부이며 정확도의 중요성을 강화하는 데 도움이됩니다.
HVAC 교육 프로그램은 실제 수학 기술에 중점을두고 학생들에게 공식을 고립되지 않고 실제 시나리오에 적용하도록 가르치고 있습니다. 예를 들어, 지역의 공식을 배우는 대신 학생들은 방을 측정하고 볼륨을 계산하여 올바른 - 크기의 에어컨을 결정합니다. 이 접근법은 시간이 지남에 따라 자신감과 역량을 구축합니다.
결론
HVAC는 수학이 필요하지만 주로 측정, 전환, 온도, 압력 및 간단한 전기 계산에 중점을 둔 기본적이고 응용된 수학입니다. 보다 복잡한 단계를 단순화하는 도구 및 차트에서 지원하는 이러한 기술로 대부분의 설치, 유지 관리 및 수리 작업을 완료 할 수 있습니다. 설계 또는 고급 냉장과 같은 전문적인 역할에는 추가 수학이 필요할 수 있지만, 이들은 입력 - 레벨 또는 일반 HVAC 작업에 필요하지 않습니다.
HVAC에 관심이 있지만 수학에 대해 걱정하는 경우 관련된 수학이 연습을 통해 관리 할 수 ​​있음을 안심하십시오. 모든 기술과 마찬가지로 친숙 함이 사용되며 HVAC 작업의 실질적인 특성으로 인해 필요한 수학을 배우는 데 접근 가능하고 보람이 있습니다. 기본 개념을 배우고 적용하려는 의지로 HVAC에서 성공적인 경력을 쌓을 수 있습니다.