자연환기의 원동력

자연환기 시스템에 작용하는 3가지 원동력에는 다음과 같은 것이 있다 .

- 굴뚝효과를 동반한 실내외 온도차
- 건물 정면으로 부는 바람
- 출구 상단에서의 바람의 동반 효과

바람이 불지 않을 때에는, 뒤의 두 가지 요소는 원동력에 기여하지 않는다.
첫 번째 요소는 열적 원동력을 상승시켜주고 원동력을 구성하는 압력차를 결정한다.
마지막 두 가지 요소에 의해 결정되는 원동력은,
일반적으로 불규칙한 기류에 의해 발생하는 압력 혼란으로 사료된다 .


열적 원동력
어떠한 열원이든 간에 열원은 기류의 강력한 발생원이다.
과정에 따른 건물의 환기 구역으로 방출되는 열은 열부하 집중도와 관계있으며,
모든 자연환기시스템의 실제 원동력이다. 이 열은 자연대류를 유도하고
잉여열을 건물로부터 뽑아내는 부력을 제공하는 것이 가능한 에너지이다.

자연환기의 기본 조건은 건물 내 공기의 온도가 외부보다 높아야 한다는 것이다.
건물이 문에 의하여 대기와 통하게 되면 자연환기는 이루어진다.
공기는 낮은 곳의 공기구멍을 통해 유입되어 높은 곳의 구멍을 통해 배출된다.

원동력은 실내․외기의 중량차이다.


어떠한 열원이든 대류를 발생시키기 때문에 열원에서 열을 얻은 공기 입자는 위로 보내지고
새로운 공기입자로 교체되어진다. 열원이 바닥보다 위에 있다면, 대류에 의한 흐름은 열원 높이보
다 높은 곳에서 발생하며, 아래쪽의 공기는 정체한다


환기 부하 집중도는 세 가지의 표준적인 열전달 방식
즉 대류, 복사 전도에 의해 생성된다.
복사에 따른 대류는 자연환기에서 두드러진다. '
전도는 환기 설계상의 실제 용도에서는 무시되어 질 것으로 여겨진다.
기체와 액체의 농도는 온도에 의해 좌우되는데, 온도가 증가하면 ( ρ ) 일반적으로 감소한다(액팽창 때문).

따라서 자연환기에 의한 작업 공간으로의 공기 이동은
작업환경 향상과 더불어서 경제적인 잇점을 겸비한 우수한 시스템임을 알 수 있다.