건축설비기사 환기방식별 제어방법 — 가변풍량과 응답 특성

가변풍량제어(VAV)는 급기온도를 일정하게 두고 각 실의 부하에 따라 공급 풍량을 바꿔 실내 온도를 유지한다. 이 방식에는 덕트 압력을 일정하게 잡는 정압제어, 송풍기의 풍량을 비례적분으로 제어하는 방식, VAV 터미널 유닛에서 실온을 제어하는 방식이 들어간다. 모두 풍량을 조절해 온도를 맞추는 논리이므로, 환기 계통의 온도 자체를 조절하는 환기온도제어는 VAV의 제어 로직에 적용되지 않는다.

제어계는 입력이 들어온 뒤 곧바로 정상상태에 이르지 않는다. 정상상태에 도달하기 전까지 입력을 제대로 따르지 않는 동안의 응답을 과도응답이라 한다. 시간이 충분히 흐른 뒤의 거동은 정상응답이고, 둘을 합친 전체가 시간응답이다.

진동이 생기는 장치를 억제하는 데 가장 효과적인 동작은 미분 동작이다. 오차의 변화율에 비례해 제어 신호를 만들므로, 값이 급하게 흔들릴 때 반대 방향으로 빠르게 제동을 건다. 비례 동작은 현재 오차의 크기만 보고, 적분 동작은 쌓인 오차를 보정하므로 진동을 잡는 데는 한계가 있다.

리미트 조절기는 제어량이 정해진 한계를 넘어설 때 주조절기와 무관하게 조작기를 직접 움직인다. 제어량이 설정치 아래로 떨어졌을 때 조작기를 열거나 운전시켜 하한을 지키는 것이 하한제어이고, 반대로 설정치를 넘어설 때 작동하는 것이 상한제어이다. 밸브의 최소 열림을 유지하는 최소개도제어나 외부 공기를 고려하는 외기도입제어와는 작동 조건이 다르다.

압력을 재는 소자도 원리로 구분한다. 다이아프램은 막이 늘어나는 성질을, 브로든관은 튜브가 펴지는 성질을, 벨로즈는 주름관이 늘고 주는 성질을 이용해 압력 변화를 기계적 변위로 바꾼다. 모발은 생체 조직이라 산업용 압력 검출 소자로 쓰지 않는다.