표준주택 질문
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2016.08.01 22:27
오픈해주신 사진첩들을 보다가 질문 몇개 드립니다.
다락방의 바닥의 코일이 시공되나요?
사진의 이부분이 어떤 내부인가요?
만일 30쳥 표준주택의 이 부분을 매립형 팬코일 설치는 어떤문제가 있을까요?
환기유닛을 냉난방 제습옵션을 가려면 기존 업체 플렉서블 덕트는 못쓸것같네요.
냉방된 공기가 지나므로 잘 결로우려가 있습니다.
그래서 시공성과 실효성을 부가로 생각하면 전공간의 복사공조 절반, 이 공간 거실의 팬코일, 즉 냉난방과 제습을 겸함,과 각방의 실링팬이 좋은 대안인듯 합니다.
또 분배기는 주방 싱크하부에 위치하겠죠?
의견주시면 감사합니다.
2. 팬코일 설치를 위한 공간은 충분합니다.
3. 플렉서블덕트와는 조금 다른 것을 사용합니다. 외부는 그루브가 있지만 내부는 완전한 평면인 덕트입니다. 그래도 모르니 샘플을 나중에 봐주세요..
4. 분배기는 주방 싱크하부에 있습니다. 평형마다 조금 다릅니다만... 대체로..
고민이 필요한 부분입니다.
제습기 설치 위치가 관건인데요.
SA측에 설치하면 결로 문제가 발생할 수도 있겠지만 OA측에 설치하면 문제가 발생치 않을 것으로 봅니다.
OA경로에 설치했다고 가정하고 Worst condition 매스발란스를 계산해보면
가정 A
1. 제습기를 통과한 공기는 24℃ , 95RH% 이고 이떄 RA는 26℃, 75RH%라고 가정
2. 환기장치의 열회수효율 70%, 엔탈피 효율 50%
이때 SA 측 공기는 25.4℃, 68.8RH% 로 공급됩니다. 닥트 내외부에 결로가 발생한 이유가 없습니다.
가정 B
1. 제습기를 통과한 공기는 24℃ , 95RH% 이고 이떄 RA는 26℃, 75RH%라고 가정
2. 환기장치의 열회수효율 70%, 엔탈피 효율 0%
SA측 공기는 25.4℃, 60.1RH% 입니다. 역시 닥트 내외부에 결로 문제는 없다는 견해입니다.
제 견해로는 에너지 효율만 볼 것이 아니라 시스템 안정을 위해서 제습코일의 설치 위치는 OA와 환기장치 사이가 되는 것이 맞다고 봅니다.
이게 겨울에 프리히터 역할도 수행할 수도 있기 때문에 이용율도 높아집니다.
그렇지 않고 SA측에 설치하면, 닥트내 결로 방지를 위한 애프터히터도 설치해야 하고 탁트표면의 결로방지를 위한 보온도 해야하고 또 겨울철 환기장치 보호를 위해서 OA경로에 별도로 프리히터도 설치해야 합니다.
위 가정A,B 에서는 환기장치의 열회수효율을 70%로 잡았지만 효율 좋은 것은 84%정도이기 때문에 OA측에 달아도 에너지손실은 감내할 정도는 된다고 봅니다.
사례를 보더라도 산업용은 모르겠으나 가정용의 경우는 대부분 OA측에 설치하는 것으로 저는 알고 있습니다.
이 코일 다음에 제습히터또는 애프터 히터를 사용하는 것인데 이것은 두가지 용도입니다. 외기가 너무 추워서 실내로 유인되는 공기의 온도를 올려줄때,
또 하나는 냉방코일과 연계해서 제습모드로 사용할때입니다.
또 코일은 하절기에는 냉방용수, 동절기에는 난방용수가 흐르게 되고 그래서 결로방지를 생각해야 합니다..
환기유닛 내부는 국산은 얇은 보온재, 외산은 1인치이상의 보온재가 커버되어 있습니다. 따라서 좀 나은 상황이지만
알미늄 도색된 국산용 덕트는 그대로 결로가 생깁니다. 독일산 젠더사 덕트는 자체가 이중 보온재로 되어 있는것으로 보입니다만
확인이 필요하고, 이중으로 되어 있어도 결로방지대책은 필요합니다. 제습은 아주 가끔씩 있는 상황이라 좀..
말씀대로 제습모드에선 결로방지가 필요하진 않습니다.
패시브하우스에 적합한 또하나 공조방법은 팬코일입니다. 방법은 비슷합니다. 환기유닛은 기존대로, 대류공조는 팬코일로.. 거실에서 순환하는 안인데
패시브 표준주택정도 면적에선 좋은 방식중 하나입니다.
물론 이때는 환기유닛은 덕트 결로는 지금처럼 필요없습니다.
제습이 열교환기 전에 설치되는건 안됩니다. 이유는 제습이 안됩니다... ㅡ.,ㅡ
제습이 되려면 로점에 도달해야 하는데 외기상태로는 워낙 온도와 습도가 높아 제습능력이 한참 커야합니다.
참고로 습공기선도 자료 같이 올립니다.
예를들어 외기온도 27도 상대습도 75%의 OA라면 노점 온도는 24도가 됩니다.
이공기 150^3/h를 표준건조공기 기준으로 24도로 내리려면 928kW의 동력이 필요하겠죠.
여기에 습기에 의한 잠열 부하까지 고려하면 동력의 훨씬 많이 투입되어야 합니다.
그런데 이논리에는 오류가 있습니다.
엔지니어링 목표가 처리 후 공기가 24도에 상대습도가 0%가 되어야 한다는 가정이 있다는 겁니다.
에어콘을 제습모드로 돌린다고 배풍온도가 노점온도이지는 않지요.
이론상 노점은 19도이지만 에어콘 공기온도는 25도로 측정됩니다.
제습은 일어납니다.
열교환기 표면에 부딫친 공기만 실제 노점에 도달해서 응축수로 제거되는 것이고 통과 공기는 약간의 냉각 에너지만 소모한다고 봐야합니다.
공조기에서의 제습 목표는 SA로 공급된 공기가 실내온도 26도에서 상대습도가 65%수준이 되도록 습기를(대충보면 공기중 습기량 15g/m^3 이하) 제거하는 것이므로 이에 필요한 이론적 부하만 OA에 인가되면 실현된다는 견해입니다.
물론 SA측에 설치하는 것보다는 에너지 효율을 떨어질 겁니다.
최소한 열회수 효율만큼은 손실이 발생할 겁니다.
그러나, SA측에 설치하면서 애프터히터를 가동하지 않으면 닥트는 80% 이상의 상대습도를 가진 공기로 채워지게 됩니다.
결로도 결로지만 곰팡이 위험도 있습니다.
국내에서 쿨튜브를 설치한 집들에서 SA측 급기 공기가 곰팡이로 오염되는 실패 사례를 우려하지 않을 수 없다는 생각입니다.
어쩌면 설치 위치나 파워보다는 코일의 표면적이 더 디테일하게 검토되어야 하겠죠.
일반화 할 수 없는 것이긴 하지만 금년 고온다습 기간을 기준으로 본다면 실내용적 기준 7L/100m^3.day ((제습기파워 127W, 에너지효율1등급 2.5L/kWh)정도의 제습량이 되어야 하는 것으로 추정되네요.
지중열 시스템은 OA측에 설치되어 있고 출구 온도가 26도 상태에서도 여전히 응축수가 발생합니다.
이유는 공기를 냉각하기에는 충분하지 않아도 여전히 코일의 표면온도는 노점 아래를 유지하기 때문입니다.
엔지니어링 목표가 처리 후 공기가 24도에 상대습도가 0%가 되어야 한다는 가정이 있다는 겁니다.
에어콘을 제습모드로 돌린다고 배풍온도가 노점온도이지는 않지요.
이론상 노점은 19도이지만 에어콘 공기온도는 25도로 측정됩니다.
제습은 일어납니다.
열교환기 표면에 부딫친 공기만 실제 노점에 도달해서 응축수로 제거되는 것이고 통과 공기는 약간의 냉각 에너지만 소모한다고 봐야합니다.
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아뇨, 냉매의 증발온도는 영하 한참 아래입니다. 실내의 순환공기가 코일안에서 냉매가 증발하면서 표면에서는 찬공기로 바뀝니다.
에어콘 공기온도는 25도는 실내온도가 보통 표시되고 토출온도는 표시되거나 측정되진 않습니다. 그러면 에어콘의 토출온도를 보면 영하가 아니지 않냐
하실순 있는데요.. 코일은 몇개의 층이 있고 처음층이 제일 온도가 낮고 이후 점점 올라가면서 열교환이 이루어집니다. 에어컨의 유인되는 실내가 25도이면 토출온도는 22도이고 코일중 어디에서는 노점을 지나게 됩니다. 끝
또 한가지는 열회수장치와 에어컨을 동시에 말씀하신것 같아 생략하겠습니다만 왜 열회수장치의 열교환기 전단의 제습이 안되냐하면은
위에 습공기선도를 보면 RA-EA, OA-SA 의 온도변화가 보이시죠? 요 둘사이의 길이차이가 회수장치의 효율입니다.. (현열 교환기 기준)
브레인 또는 지중열이 같은 맥락일것 같은데 이 그래프를 보시면 되는데 빨간색 부분이 외기가 지중열로 냉각 되는 표시입니다.
지중열로 응축수까지 온도가 떨어지려면 한참 코일로수가 커져야 합니다만 가능은 하죠.. 그런데 습도가 높은 날만 가능하겠죠..
전 이그래프에선 일부만 온도떨어뜨리는걸 가정할께요. 다음에 회수장치의 열교환기를 거치는데 열교환기이전에 이미 온도가 떨어져서
더이상은 온도가 줄지는 않는다는 거죠..
제가 녹색으로 그린선보단 열교환기에선 열교환이 될순없다는 거죠..
또 프리히터가 제습에 역활을 한다? 못합니다. 한가지 더 그림 부치자면 OA 에서 가열하면 빨간선따라 우측으로 이동, 다시 열교환기던
지중열이던 온도를 떨어뜨린다면 다시 좌측으로 이동... 왔다갔다 하는거죠.
1. 증발기에서 냉매가 단열팽창시 냉매온도가 영하로 떨어진다고 열교환코일의 표면온도가 영하로 떨어지는 것은 아닙니다. 노점 온도 이하만 되면 제습은 일어납니다. 상대습도 75%의 방안의 공기 평균온도가 27도라도 24도로 냉각된 젓가락에는 물이 맺힙니다.
물론 열교환기를 통과한 25도의 공기를 24도로 내리는 것보다 27도 공기를 노점으로 내리는 에너지가 더 않이 들 것입니다. ( 이 논리에도 함정이 있는데 3번에서 논하고요)
그러나 소비된 에너지가 버려지는 것이 아니라 결국 실내공기 히트 발란스에는 크게보면 다 사용되는 것입니다.
아랫돌이던 윗돌이던 담장을 짓는 것에 기여한 바는 똑 같다는 것이고요.
제습에 사용된 파워가 크면 다른 냉방부하에서 그만큼 차감되는 것이죠.
다만 열회수장치에서의 로스만큼은 효율에서 손해를 보는 것입니다.
그외 투입된 에너지가 달리 갈데가 없습니다.
방안 공기를 제습하기 위해서 공기 전체 온도를 24도로 냉각할 이유는 없다는 것입니다. 물론 부분적인 제습이 일어나는거죠.
제습량은 젓가락 숫자로 결정되는 것이고요.
따라서 제습기를 통과한 공기라고 24도가 되어있을 이유는 없다고 봅니다.
2. 에어컨 출구 온도는 에어콘 표시 온도가 아니라 코일 후단에서 직접 측정한 것입니다. 물론 순간온도는 22도까지도 떨어지지만 대부분은 25도 근처를 가르키는 것을 확인했습니다.
25도에서도 결로수는 계속 발생합니다.
3. 전열교환기를 통과한 OA 공기는 온도도 떨어지지만 습도도 같이 떨어집니다. 제습기작을 일어킬 수 있는 노점온도도 같이 떨어집니다. 이게 제습기 파워에서 구체적인 수치로 어느쪽이 어떻게 되는지 계산해보진 않았습니다. 젠다 공조기 효율을 기준으로 위 댓글에 가정한 실내외 온습도 조건을 놓고 보면 OA의 노점은 24도지만 전열교환기를 통과하면 노점이 21도로 낮아지게 됩니다.
또한, SA단에 설치하면 애프터히터가 필요하게되고 여기에 추가적인 동력이 소모되고 실내에서는 다시 애프터히터에서 공급한 에너지만큼 냉방에너지가 투입되어야 하는데 히팅 에너지는 효율이 100%가 나오지만 쿨링은 효율이 그 절반으로 떨어지기 때문에 실제로는 삼중 부하가 걸립니다. 따라서 OA단에 설치함으로써 전열교환기에서 발생하는 손실과 애프터히터가 유발하는 시스템의 복잡성과 추가 에너지 부하는 비교 검토되어야 합니다.
4. 프리히터가 제습에 기여한다는 생각은 해본적이 없고 그런 표현을 한 적은 없는 것으로 기억합니다.
다만, 위 논제와는 별개로 최근 제습기 기술에서는 프리히터 기술을 사용하기도 합니다.
쿨링 코일 전에 자체 발열된 에너지를 이용해서 프리히팅을 하면 공기 중 수증기 함량이 늘어나게 되고 따라서 적은 용량의 쿨링코일로도 많은 수증기를 제습할 수 있게됩니다.
디젤 자동차에서 같은 엔진 연소실에서 더 많은 연료를 소모시키기 위해서 흡입공기를 냉각하는 것과는 정 반대지만 다운사이징이라는 측면에서는 유사하긴 합니다.
접촉 공기의 일부라도 코일의 표면에 부딫치면 응축수로 상전이가 일어난다는 논조를 말씀드린것입니다.