안녕하세요, 잡자재입니다.
여름이 지나 가을이 되면서 이제 습도에 대한 걱정은 없습니다만 여름철 습도에 대한 문제는 언젠가 해결해야 할 문제가 아닌가 싶습니다. 잡자재에서 지난 5년 동안 복사냉방 시스템을 연구개발하여 드디어 그 솔루션을 제시합니다.
안성 죽산 복사냉방 현장의 올해 하절기 실측 데이터입니다. (8월 15일~22일까지의 데이터입니다.)
빨간색이 외부 온도이며 나머지 선들은 실내 5곳에 설치한 온도입니다. 존별로 약간의 온도 편차는 있지만 뻥 좀 보태서 거의 항온수준입니다. ㅎㅎ
아래는 습도 데이터입니다.
빨간색이 외부 습도이며 나머지 선들은 실내측입니다. 순간적으로 습도가 튀는 현상은 있지만 이 역시 50%안밖의 일정 습도를 유지하고 있습니다. 주간에 부하가 올라가면서 실내측 습도가 상승하는 것은 OA와 실내 온도차가 작을 경우 로터를 최소한으로 작동시키는 로직이 들어있기 때문입니다. 이는 환기장치의 로직을 수정하여 보완함으로 내년에는 지금보다 더 낮은 전력으로 실내온습도를 유지할 수 있을 것으로 예상됩니다.
위 데이터 자료는 건축주님께서 직접 설치한 온습도센서의 데이터입니다. (건축주님 감사합니다 *^^*)
* 실내 설정 온도는 24.5ºC, 습도는 50%입니다.
8월 7일부터 <실외기의 전력소비량>을 실측한 데이터입니다.
전력소비량 실측(8월 7일부터~ 현재) 실내온도 23~24.5℃ 상대습도 45~60%유지시
245kWh (히트펌프 소비전력 8월 7~31일) + 58.9kWh (히트펌프 소비전력 8월 1~6일)= 304kWh
펌프 전력소비량(최대치) 110W*24Hour*31Days= 82kWh
8월 예상 소비전력량386kWh (연면적 300.54 m², 실내체적 937.5m³ )
※ 건축물의 성능 및 거주자의 생활 패턴에 따른 내부 방열량에 따라 상이할 수 있습니다.
SA 토출구 온습도 데이터입니다.
8ºC까지 과냉각시킨 후 리히팅되어 SA 온도가23.1ºC로 토출됩니다. 리히팅에 별도의 가열장치 없이 X-L파이프의 순환수를 사용하여 공기의 온도는 높이고 바닥은 식히는 방식으로 물과 공기의 비열 차이 그리고 방통과 구조체의 축열 성능을 이용한 방식입니다.
대류냉방 10% 미만, 복사냉방 90% 이상으로 바람없이 그냥 시원합니다. 마치 동굴처럼요. 진정한 무풍인거죠. ㅎ
한 가지 단점은, 여름에서 가을로 넘어가는 늦여름 혹은 초가을에 현열부하가 현저하게 떨어지면서 설정온도보다 약 2ºC 정도 과냉각될 수 있습니다.
SA의 공기를 과냉각하여 제습하고 바닥의 물로 리히팅하다가 바닥의 온도가 낮아져서 실내온도가 설정온도보다 낮아지게 되면 히트펌프로 바닥난방을 하게 됩니다. 물론 현열부하가 현저하게 낮은 패시브하우스에 한해서입니다. 식힐만큼 식히다가 너무 식으면 필요한 만큼만 댑히는 정도라고 생각하시면 될 것 같습니다.
안성 죽산 현장에서는 현열부하가 높은 8월 한달동안은 바닥 난방모드로 작동했던 적이 한번도 없다가 현열부하가 현저하게 낮아지는 9월 초에 난방이 짧은시간 몇 차례 작동되었었습니다. 난방모드로 작동한다고 하여도 외부온도가 높아 히트펌프의 전력소비량은 매우 낮은 편이었습니다.
무엇보다 이제 프로토타입이 아닌 상용화 버전이 출시되면서 시스템 에어컨 수준의 비용으로 시공이 가능합니다.
제습용, 냉난방용 두 히트펌프 모두 풀 인버터를 적용하였으며 펌프는 다단제어가 가능한 스테인레스 펌프로 내구성을 높이고 소비전력은 최소화하였습니다. 무엇보다 별도의 축열탱크가 없어 작은 기계실에도 적용가능합니다.
꿉꿉한 여름이 싫은 분
에어컨의 찬 바람이 싫은 분
에어컨을 켜면 춥고 끄면 습한 분
바람 한 점 느껴지지 않는 진짜 무풍 냉방
단, 패시브 주택에만 가능합니다. ^^;
외부차양, 시스템창호, 고단열, 고기밀 필수 = 한국패시브건축협회 인증
태양광 3kW 권장
더 나은 기술, 더 나은 세상
겨울에는 보일러로 난방됩니다. 지역에 따라 다르겠지만 추운지역에서의 히트펌프 효율이 너무 낮아서요. 그리고 무엇보다 난방 및 급탕 부하를 다 커버할 용량의 히트펌프가 아닙니다.
보다..
1.2kw 전력의 히트펌프라면 공기와 순환수를 가열하여 낮시간대 잉여 생산 전력을 이용해 사람이 없는 동안 축열하는 보조 난방의 역할을 할 수 있지 않을까 하는 생각이 들었는데 불가능한 것이지요..?
난방가동이 가능한 하한선은 외기온 기준 몇 도인가요?
귀찮게 자꾸 질문을 드리는데.. 프로판 사용을 최소화하는 구상을 하고 있어서 질문을 드립니다.
패시브에 살아본 적이 없어서 그런지 난방 걱정을 하고 있네요..ㅎ
감사합니다.ㅎ
종합예술이네요. ㅎㅎ
IoT 스마트홈 시스템을 아무리 고도화시켜도
아파트에 거주하다보니 한계가 너무 명확합니다 ㅠㅠ
아파트에 적용가능한 소형 모델도 내년에 현장 테스트를 마무리하는대로 선보일 예정입니다.
단점은..... 기밀, 단열을 보강하고 외부차양을 적용해야한다는 것입니다.
그리고 거기에 개별난방이어야 해요.
말씀하신대로 실질적인 적용은 거의 불가능할 것 같습니다. ㅠㅠ
패시브하우스에서 복사냉방은 불가능하다.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_04&wr_id=1286
복사냉방 복습
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_04&wr_id=2601
복사 냉방은 반드시 실패한다.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_04&wr_id=4824
>M 관리자 2018.01.23 21:09
>이 것은 굳이 입증까지 할 필요도 없는거 아닌가요?
경험적으로 된다고 하는 주장뿐 아니라...논리적 입증도 부탁드립니다. 방식이 바뀌었으니 내말을 믿어라 보다는 조금 더 보편적으로 계의 에너지 관계에 대한 논증 또는 반증이 있었으면 좋겠습니다.
입증도 필요없다고 하시는 "리자"님이 나서셔도 좋겠습니다. ㅎ
잠열처리가 냉방과 동시에 이뤄지는 에어컨과 달리 복사냉방은 습도조절에 대책이 필요하다는 취지의 내용이었던 걸로 기억합니다.(바닥이 쫄딱 젖는다던지..)
이 글의 본문으로 잡자재의 시스템을 이해하자면, 1차 과냉각으로 공기중 잠열을 빼앗고, 2차 과냉각된 공기가 순환수를 냉각시키고(공기의 입장에서는 재가열), 3차 냉각된 순환수가 실내 현열을 빼앗는 형태가 아닌가 합니다.
즉, 제습기의 시원한 구간에 라디에이터를 달아 순환수를 식히는... 그런 개념 아닌가 합니다. 그렇지 않고서야 항습을 달성할 수가 없겠죠...
제습기의 응축기가 실외에 놓이는 만큼 아이프리님 경우처럼 제습기의 더운 바람으로 인한 불쾌감(복사냉방의 주 기능을 위협하는 요소이죠)과, 제습기 가동으로 인한 냉방부하 증가를 해결할수 있어 보입니다.
컴포 환기장치의 높은 습도교환성능으로 항온항습은 달성되었다고 가정하더라도, 아이프리님 지적처럼 창문을 열어 환기한 후 목표습도에 도달하기에 불편함이 없을 정도로 성능이 될지 궁금하긴 합니다.
올려주신 글들은 패시브하우스는 현열부하가 낮아 잠열부하 처리하려고 공기를 과냉각시킬 때 이미 필요한 냉방부하가 공급된다는 내용으로 모두 맞는 말입니다.
제가 그래프를 선두로 너무 과대포장을 한 것 같습니다. ㅎ 위에 시스템은 에어컨으로 제습과 냉방을 하다가 추워지면 보일러를 켜는 방식과 동일합니다. 쉽게 말씀드리면 더우면 에어컨, 습해도 에어컨, 추워지면 보일러~ 안될래야 안될 수가 없는 방식입니다.^^; 하지만 방통과 구조체의 높은 축열성능을 이용해 피크부하에 대응한다는 점과 더운 여름에 히트펌프를 이용해 난방을 한다는 점에서 높은 효율을 갖으며 대류냉방이 아닌 복사냉방으로 현열부하를 처리한다는 점에서 쾌적성이 매우 뛰어납니다. ㅎ 충분한 설명이 되었는지 모르겠습니다.
ifree님이 지적한 대로 현열부하대비 잠열부하가 큰 (패시브하우스인) 경우에 해당되는 이야기겠네요.
사진 상에는 없지만 2개의 히트펌프가 설치되어 있습니다. 하나는 제습용이고 하나는 냉방+난방(과냉각시) 용입니다. 제습용은 설정된 SA의 온도에 맞춰 히트펌프 압축기의 속도를 조절합니다. 다른 하나의 히트펌프는 물을 식히거나 댑히는 용도로 물의 설정온도에 맞춰 압축기의 속도가 조절됩니다.
저희가 복사냉방 오픈 세미나를 준비 중에 있습니다. 구체적인 계획이 잡히는데로 연락드리겠습니다.^^;
Haewon님 일반 사무용 건물에 적용은 실질적으로 어렵습니다.
사무용 건물은 단위면적당 인원수가 주거시설보다 많고 컴퓨터 등의 사용으로 실내발열량이 높아 주거시설에 비하여 냉방부하가 훨씬 높습니다. 거기에 옷의 두께도 상대적으로 더 두꺼운 편입니다. 그에 따른 설비비용의 증가로 권장드릴만한 시스템이 아닌 것 같습니다.
꼭 간단히라도 유튜브로 제작해주셨으면 합니다. 가보기에는 시간도 거리도 어렵네요
구경 헌번 가야겠습니다.
안녕하세요 아침님 아주 날카로운 질문이셔요.^^
창호 개방에 따른 결로의 가능성은 집의 성능이 나쁠수록 높아집니다. 집의 성능이 좋으면 좋을수록 냉방부하가 낮아 상대적으로 바닥온도가 높아도 시원할 수 있기 때문입니다. 협회인증주택이라면 성능을 보장할 수 있어 아무 후드나 상관없지만 (물론 제주도나 해안지역은 안됩니다.)저희 입장에서는 약풍에서 환기장치와 연동되는 정도의 후드를 권장드립니다.
이론을 실현시키시다니 ㄷㄷㄷ ,
동굴같이 시원하고 최적의 항온 항습이 유지 되는 집이라.. 생각만해도 멋지내요
고생하셧습니다.
협회와 많은 관계자 분들이 도와주셔서 가능한 일이었습니다.
고대표님 불러만 주시면 달려가겠습니다. ㅎ