환기장치에 따른 비용계산

2019년 환기장치 공동구매를 계기로 내용 수정합니다. . 

현열 및 전열교환기에 따른 환기장치효율, 여름의 제습 부하 및 겨울의 가습부하 등이 궁금해서 한번 계산해 보았습니다.

가정:

겨울철 실내온도 20도 습도 50%, 실외온도 0도 습도 50%

여름철 실내온도 26도 습도 60%, 실외온도 30도 습도 80%

공동구매 환기장치 270모델의 120m3/h 풍량일때의 대략적인 값:

현열교환장치: 온도교환효율 93%

전열교환장치: 온도교환효율 85%, 습회수율 70%

계산방법은 아래 링크의 방법을 사용함.

https://www.engineeringtoolbox.com/enthalpy-moist-air-d_683.html

H(enthalpy)= Ha + xHw = Cpa*T + x ( Cpw*T + Hwe)

계산결과는 첨부된 엑셀 참조하시면 됩니다.

겨울철

현열교환기: 734ml/h의 가습필요, 가습비용 34,000원/월, 환기장치 실효효율 57%

                환기에 따른 총 에너지 비용: 39,000원/월

전열교환기: 220ml/h의 가습필요, 가습비용 10,000원/월, 환기장치 실효효율 79%

                환기에 따른 총 에너지 비용: 19,000원/월

여름철

현열교환기: 1,169ml/h의 제습필요, 제습비용 43,000원/월, 환기장치 실효효율 16%

                환기에 따른 총 에너지 비용: 45,000원/월

전열교환기: 350ml/h의 제습필요, 제습비용 13,000원/월, 환기장치 실효효율 73%

                환기에 따른 총 에너지 비용: 15,000원/월

위 비용은 환기에 따른 추가 엔탈피 비용만을 계산한 것입니다. 난방은 등유, 제습은 효율 2.5 에어컨 사용가정. 환기장치가 사용하는 전기료를 추가해야 합니다. 환기장치는 단열선 밖에 설치되기 때문에 엔탈피 계산에서는 빠지고 총 비용에는 포함되어야 합니다. 

계산해 보니 필요 가습/제습량이 상당합니다.

* 가습기를 사용하거나 자연가습을 이용하거나 필요한 엔탈피는 같습니다. 이 엔탈피는 어차피 실내의 (난방) 에너지를 사용하게 됩니다.  

아래는 2017년 작성된 글입니다. 

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=773 의 내용중에서

1. 하루 24시간 한달 내내 가동 (중 모드)

전열효율에 따른 난방비 계산이 생략된 것 같아서,  환기에 따른 에너지 비용을

아래와 같은 조건으로 계산해보면

외기온도 0도, 실내온도 20도,

공기비열 0.31 kcal/Nm3C = 0.36 wh/Nm3C

환기량 = 표준주택 체적 300m3 * 0.5회/h = 150m3/h

국산 전열효율 82%, 소비전력 116w/h (@250cmh) ~ 0.464 wh/m3

외산 전열효율 96%, 소비전력 59w/h(@250cmh, 100pa) ~ 0.236 wh/m3

난방에너지 = 공기비열*온도차이*환기량*(100-전열효율) 로 계산하면,

열회수환기장치를 사용하지 않았을 경우 ~ 780 kwh/월 

국산: 난방에너지 195 wh/h ~ 140 kwh/월, 소비전력 70 wh/h  ~ 50 kwh/월

외산: 난방에너지 43 wh/h ~ 31 kwh/월, 소비전력 35 wh/h ~ 25 kwh/월

비용으로는 각각의 경우

난방에너지는 등유 (10kwh~1liter, 860원/liter)  ~ 67,000, 12,000, 2,700원 /월

소비전력은 전기 (187.9원 @ 200~400kwh) ~ 0, 9,400, 4,700원/월 

합계 67,000원, 21,400원, 7,400원 으로 계산됩니다.

14,000원/월 * 5개월/년 * 10년 = 700,000원...... 비용회수는 안되겠네요. ^_^

환기장치를 사용하지 않았을경우와 국산 환기장치 (설치비용 포함 600만원)을 비교해 보았을때도 45,600원/월*5개월/년*10년 = 228만원으로 에너지 비용상 이득은 없는 것으로 계산되네요. 그만큼은 쾌적함에 비용을 지불하는 거라고 봐야 되겠습니다.

주) 위 표는 250 CMH 로 계산한 것으로 50평형대 주택을 대상으로 한 것 같습니다. 전기요금 누진율도 다르고요. 제가 계산한것은 표준주택 (30평형대) 대상으로 국산은 셀파 Aircle R250DX, 외산은 zehnder comfoair Q350 모델에 대해서 광고 수치를 비교대상으로 했습니다. 정확성은 담보 할 수 없습니다.