(15) Heating System

Heating System

 

항공기 형식에 따라 다양한 유형의 난방 시스템을 사용할 수 있다. 특정 aircraft operator’s manual을 참조하여 난방 시스템에 대한 지식을 갖추는 것이 중요하다. 각각의 수리 및 점검 기준은 다르며 이를 정확하게 준수해야 한다.

 

Fuel Fired Heaters

 

fuel fired heater는 한정된 장소에만 난방을 제공하는 소형(혹은 휴대용) 장치이다. 연료는 fuel tank로부터 이어진 관을 통해, 혹은 항공기 연료 시스템을 통해 히터로 연결된다. 송풍기가 연소실로 공기를 불어넣으면 스파크 플러그(혹은 점화 장치)가 연료-공기 혼합물에 불을 붙인다. 송풍기가 작동하지 않는 경우 장치에 내장된 안전 스위치가 연료의 흐름을 방지한다. 연소실의 외부에 놓인 큰 관은 연소실의 외부 표면 주위로 공기를 유도한다. 그리고 두 번째 송풍기가 따뜻한 공기를 관으로 불어 넣어 항공기 내부로 향하게 만든다. 대부분의 가솔린 히터는 시간당 5,000에서 50,000 BTU(British Thermal Units)를 생산할 수 있다.

 

fuel fired heaters는 작동하는데 전기를 필요로 한다. 이는 12V 및 24V 항공기 전기 시스템과 호환된다. 히터는 정기적인 정비를 필요로 한다(예를 들어 규칙적인 연소 관 점검, 그리고 주기적 간격으로 점화장치 교체). 가솔린 히터는 환기가 필요하다. 따라서 환기구가 항공기의 내부로 누출되지 않도록 각별히 주의해야 한다. 연소 부산물에는 매연, 이산화황, 이산화탄소, 그리고 일산화탄소를 포함한다. 부적절하게 조정된, 연료가 공급된, 혹은 정비된 연료 히터는 위험할 수 있다.

 

Exhaust Heating Systems

 

exhaust heating systems는 가장 단순한 유형의 항공기 난방 시스템이다. 이는 대부분의 small aircraft에서 사용된다. exhaust heating systems는 엔진 소음을 줄임과 동시에 배기가스를 엔진 및 동체로부터 내보내는데 사용된다. 또한 배기 시스템은 객실 및 기화기의 열원 역할을 한다.

 

exhaust heating system에 결함이 있는 항공기를 운항할 경우 일산화탄소 중독, 엔진 성능 저하, 그리고 화재 가능성 증가의 위험이 발생한다. 이러한 위험 때문에 정비사는 exhaust heating system이 노후화되는 속도를 알아야 한다. 그리고 exhaust heating system의 모든 영역을 철저히 검사하여 내부 및 외부의 결함을 찾아야 한다.

 

Combustion Heater Systems

 

combustion heaters, 혹은 surface combustion heaters는 종종 더 크고 비싼 항공기의 기내를 난방하기 위해 사용된다. 이러한 유형의 히터는 열을 발생시키기 위해 항공기의 연료를 연소실, 혹은 연소관에서 연소시킨다. 그리고 관 주위를 흐르는 공기를 가열하여 기내로 배관한다. combustion heater는 스테인리스강 덮개를 가진 밀폐된 연소실이다. 항공기 연료시스템의 연료는 열을 제공하기 위하여 점화 및 연소된다. 통풍 공기는 밀폐된 연소실 위로 주입되어 열을 뺏어온다. 그런 다음 이는 객실로 분산된다.

 

heater control switch가 켜지면 히터에 공기 흐름, 점화, 그리고 연료가 공급된다. heater control switch가 켜져 있는 동안 연소실 내에서 공기 흐름과 점화가 계속된다. 난방이 필요하여 temperature control을 전진시킬 경우 thermostat이 활성화된다. thermostat(통풍 공기의 온도 감지하는 장치)는 fuel solenoid를 켜서 연료가 연소실로 분사되도록 한다. 연료는 연소실 내의 공기와 혼합된 다음 스파크 플러그에 의해 점화되어 열을 생성한다.

 

부산물인 일산화탄소는 heater exhaust pipe를 통해 항공기에서 배출된다. 연소실 외부를 흐르는 공기는 열을 흡수한 다음 배관을 통해 객실로 전달된다. 설정해둔 온도에 thermostat이 도달하면 fuel solenoid가 꺼지고 연소실로 들어가는 연료 흐름이 중지된다. thermostat이 fuel solenoid를 다시 켤 정도로 통풍 공기가 식으면 연소가 다시 시작된다.

 

이러한 난방 방식은 매우 안전하다. overheat switch가 모든 combustion heaters에 제공되기 때문이다. 이는 히터의 전기 시스템에 연결되어 난방 오작동 시 연료를 차단한다. heater fuel solenoid가 열린 상태로 유지되는 경우, 혹은 control switch가 고장 난 경우에는 overheat switch를 통해 fuel solenoid 및/혹은 fuel pump를 차단하여 시스템으로 공급되는 모든 연료 흐름을 중단시킨다.

 

대부분의 단발 항공기에서 사용되는 fuel fired cabin heaters와 달리 combustion heaters의 경우에는 일산화탄소 중독이 발생할 가능성이 낮다. combustion heaters의 연소관 내 압력은 낮으며 이는 exhaust를 통해 바깥으로 배출된다. 연소실 외부의 통풍 공기는 내부보다 압력이 높으며 램 공기는 연소관 외부의 압력을 증가시킨다. 연소실에 구멍이 생길 경우 연소실 외부의 고압 공기가 연소실 내부로 이동하여 exhaust로 배출된다.

 

Bleed Air Heating Systems

 

bleed air heating systems는 터빈 엔진 항공기에서 사용된다. 극도로 뜨거운 compressor bleed air는 chamber로 배관되어 외부 공기, 혹은 재순환 공기와 혼합된다. 이는 공기를 적절한 온도로 냉각시키기 위함이다. 그런 다음 공기 혼합물은 객실로 배관된다. 이러한 유형의 시스템은 몇 가지 안전장치를 포함한다. 여기에는 온도 센서(과도한 열이 객실로 유입되는 것을 방지), 체크 밸브(엔진 시동 시, 그리고 full power시 compressor bleed air의 손실을 방지), 그리고 엔진 센서(엔진이 작동하지 않을 경우 bleed system을 제거)를 포함한다.