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열교환기 소자 내 물기
G 민도
46
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2018.12.18 23:52
전열교환기에 필터를 교체하라는 경고등이 떠서 필터를 교체하던중 열교환소자가 바닥으로 떨어지게 되었습니다. 그 때 비교적 많은 물이 함께 떨어지더군요. 나중에 소자를 들어 올려보니 그 속에 물이 차 있었던 것 같습니다.
이거 나쁜 증상(?) 맞죠? 오래 두었더라면 곰팡이가 생기고 그러는 것 아닌지요? 아니면 나름 자연스러운 현상인가요? 예방책은 있나요? 제 아파트의 전열교환기는 판상형입니다.
보일러실에 설치되어 있는데 보일러실에 결로현상은 없습니다. 제가 알기로는 열교환소자는 폴리프로필렌 소재로 만들어졌습니다.
일주일에 한번 정도 (자연환기를 할 때) 말려 주시는 수 밖에는 없습니다.
환기장치에 물을 빼는 배수구는 만들어져 있나요? 즉 기계에 물이 차 있지 않은 상태인지요..
기계에는 물이 차 있지 않은 것 같던데요... 다시 한 번 점검해보겠습니다.
프리히터가 없는 판형열교환기를 사용하시는 분들은 그럼 일주일에 한 번 정도 열교환기 뚜껑을 열고 소자를 말려야 좋다는 이야기겠네요? 아... 생각보다 많이 귀찮겠군요. ;-)
그래도 그냥 가족을 위해 한다고 생각하시고.. 선풍기 앞에 두면 금세 마릅니다.^^
겨울만 하시면 되구요..
열교환기 뚜껑을 열고 소자를 따로 말리지 않아도 되는 것인지요? 그냥 열교환기를 꺼두면 자연히 건조가 될까요?
너무 초짜라 무식한 질문이 많습니다. 죄송합니다.
국산 열교환기 중에 배수구 설계가 되어져 있는 제품은 없습니다. 슬프지만 이 것 역시 그러려니 할 수 밖에 없는 부분입니다.
기기를 열어서 내부의 하부 바닥에 물이 고여 있지 않다면.. 별 문제는 없을 것입니다.
물이 고여 있다면...
1. 기기 하부를 드릴로 뚫어서 억지로 배수구를 만드는 방법 (물이 떨어진다는 단점)
2. 일주일에 한번 씩 고인 물을 닦아 내는 방법 (귀찮다는 단점)
이 있습니다.
열교환소자는 빠지게 되어 있습니다.
이 것을 빼서 말리시는 것이 가장 좋습니다. 기기 속에 둔 상태에서는 잘 마르지 않을 것입니다.
열교환소자를 제조한 네덜란드의 Recair라는 회사에 문의를 했습니다. 열효율이 좋아서 생긴 일이고 응축과정(?)에서 생긴 일이니 걱정하지 말라고 하네요. 물이 있어도 완벽하게 작동할 거라면서요.
없는게 더 낫지만 있어도 큰 상관은 없다는 의미일까요? 물이 고여있는 상태로 점점 차오르는 것인가요, 아니면 나름 공기와 섞여 순환(?) 과정을 거치는 것인가요? 후자의 경우라면 어느정도 물이 있어도 큰 지장은 없을 것 같기도 해서요.
이미 큰 도움을 주셨지만 조금만 더 부탁드립니다.
셀이 젖기는 하겠지만 기계내에 물이차지 않는 상태로 발란스가 유지됩니다.
제가 사용하는 기기의 소자가 recuperator라고 하네요. Recair사의 RS300모델입니다. 이것저것 관련자료 찾다보니 regenerator와 recuperator가 다르다는 것도 알게 되었는데.... 제 수준에서 이걸 다 이해하기가 좀 벅찹니다. 학교다닐 때에 과학 공부 좀 할 걸 그랬습니다.
회수효율이라는 것을 영어로 effectiveness라고 표현하는지요? 브로슈어를 보니 enthalpy같은 단어는 찾을 수 없고 effectiveness는 매우 높다고 %로 나오는데... 이것도 다 그래프인지라 도무지 이해하기가 힘들어요.
기기 내부 사진을 한번 찍어서 올려 주실 수 있으신가요?
올려 주신 파일은 보았습니다만.. 열교환소자의 높이값을 알아야 그래프를 읽을 수 있습니다.
가능하시다면 높이도 한번 재주세요.
현열 교환소자로 보이는데.. 외기 온도 0도 이하에서 동결가능성은 있다고 보여 집니다.
위에 말씀드렸다시피 기기 내부에 물이 떨어질 정도가 아니라면.. 기능상으로는 문제는 없습니다. 계속 틀어 놓은시면 낮에 증발이 가능하니까요.
적어주신 것과 정확히 같습니다. ㅡㅡ;;;
현열은 공기의 통로가 외기->급기. 와 환기->배기 가 전혀 분리되어있습니다. 따라서 이쪽에서 생긴 수분이 다른편에 위생적으로 (곰팡이등)의 영향은 없다고 봐도 되기에 문제는 없다고 한것입니다.
그럼 전열은 무엇이 다른가? 전열 열교환기는 한편에서 곰팡이가 생길 정도의 관리안된 설계이면 다른편에도 곰팡이가 번집니다.
전열이 수분의 조절 능력이 있다는 말은 곧 까닥하면 곰팡이도 전달된다라고 보시는게 맞습니다.
그래서 전열을 쓰려면 이 중요한 열교환기가 대단히 좋아야 합니다. 또 설계도 잘 해야합니다.
왜냐면 열교환기가 한편에선 끈임없이 재생이 되어야 하는데 수분의 흡수율(absorption) 이 열교환기의 용량을 넘어가버리면 좋진 않으니까 이런 고민도 디자인에선 할 필요가 있습니다.
전열 얘기를 살짝만 더하자면 리자님 말씀하신 프리히터는 이 열교환기의 문제는 아닙니다. 결로가 외부가 아니라 내부에서 배기로 나가는 편에 생긴 이슈라서요. 그러면 흔히 열교환기의 프리히터가 결로의 해결책인듯 얘기하는 이유는 뭐냐? 간단합니다. 이건 밖에서 내부로 들어오는데 생기는 이슈라서 그렇습니다.
헷갈리신가요? 위의 그림은 현열의 메카니즘이고 전열의 메카니즘은 이 그림과 같이 서로 수분까지 주고 받는 관계라서 서로 대각선으로 교체합니다.
춥지 않은 바깥 공기라면 이 둘이 만나는 선이 포화곡선과 만나질 않습니다. 그러나 외기가 추워지면
외기가 열교환기는 중간이 포화곡선과 만나면서 내부 결로가 생깁니다.
그래서 우리나라에선 프리히터라는걸 써서 외기의 출발점을 살짝 우측으로 옯기면 결로가 없다! 라는 이해않가는 해결책을 내놓으신걸로 보입니다.
국내 기준의 프리히터 기준 전기 소비가 400와트입니다. 예전 전구 4개를 계속 켜는것과 같은 에너지 소비량입니다.
아무튼 올리신 열교환기 문제를 보는 관점이 서로 다른 현상을 말씀하셔서 잠시 끼어들게 되었습니다.
어차피 내부 공기가 나가면서 생기는 결로 라서요.
그래서 프리히터 필요한 외기가 현열은 -10도 이고 전열은 0도 정도로 한참 높습니다.
첨부한 설명에도 EA가 영하로 떨어지면 동결된다고 명시하고 있습니다.
그게 아무 문제가 아니면 왜 굳이 강조해서 설명을 하나요?
첨부된 설명서 읽어보시기 바랍니다.
현열은 영하 10도까지 프리히터가 필요없다고 말씀하시는 근거가 무엇인가요?
영하 10도를 기점으로 무슨 일이 벌어진다는 건가요?
영하 10도까지는 아무 일 없다가 영하 11도에서 현열교환기에 어떤 현상이 나타나는지요?
일정 성능의 전열교환기는 영하10도까지는 프리히터가 필요없다는 이론은 봤어도 현열이 영하 10도까지 프리히터가 필요없다는 소린 듣도보도 못했습니다.
이론적 근거를 보충하셨으면 합니다.
민도님...
시간이 되시면.. 기기 내부 사진을 한번 올려 주세요.. 호기심 차원이기도 합니다.
그리고 열교환소자 회사의 이야기는 맞기도 하고, 틀리기도 한데요..
우리나라 겨울의 실내 조건과 실외 조건을 그 쪽에서 알리 없기에.. 유럽에서 우리나라 기후를 좀 쉽게 보는 경향도 있습니다.
물이 흐를 정도가 아니라면 괜찮습니다. ifree 님이 적으신 것처럼 배수구까지는 필요없구요.
그러나 아주 추운 날 소자 내부에서 얼음(?)이 생길 수도 있기에.. 아주 추운 날이 지나면.. 한번 쯤 말려 주시는 것이 여러모로 좋겠습니다.
저희 집은 2007년에 준공된 아파트입니다. 4년전에 이 아파트로 이사왔는데 이전 주인은 열교환기는 사용하지 않은 듯 합니다. 저는 올해 2월에서야 사용하기 시작했습니다.
열교환기 자체는 Unix라는 회사에서 만들었는데 인터넷을 아무리 뒤져보아도 회사나 상품 정보를 찾을 수 없습니다. 아마 이 아파트에 설치된 모든 가구의 열교환기가 동일제품이겠죠? 기계에 스티커하나 조차 붙어있질 않습니다. 열교환기 내에 설치된 열교환소자는 Recair 사의 제품입니다. 높이가 200mm입니다. Recair사에 따르면 2008년 이후 한국에는 상품 판매가 중지되었다고 합니다.
Recair 제품이 좋은 건가 보네요. 기분은 좋습니다.
최근 추운 날에는 문제가 될 수 있는 성능이긴 합니다만.. 꼭 열교환소자만 가지고 따질 수는 없으니까요...
열교환소자는 괜찮은 제품입니다. 다만 높이로 볼 때, 좋은 제품을 만들려는 의지는 없었던 회사로 보입니다. (약주고 병주고.. 죄송합니다. ㅡㅡ;;;)
야간의 외기가 영하 5도 이하인 기간을 지나면.. 내부를 한번 말려 줄 필요는 있어 보입니다.
겉면입니다.
오늘에서야 알게된 저 구멍 두 개가 배수구 역할을 하는 것일까요? 어제 작업 전에 살펴본바로는 바닥에 물이 아주 조금이나마 떨어져있긴 했거든요.
말씀드린 대로. 영하 5도 이하의 날이 지난 다음 열교환소자만 살펴봐 주세요. 물은 .. 배수구가 있으니까 해결이 되겠지만.. 동결되면 환기장치가 무용해 지는 거니까요.
필터는 잘 하셨네요..
필터박스를 설치하시면 더 맘이 편하시겠지만.. 공간이 만만치 않아서요..
그나저나 hvac님과 ifree님의 논의를 더 보고 싶은데 제가 새로 글을 올릴까요? ㅎ
위 글 마지막에서 한번 논의 된 주제입니다만,
전열과 현열교환에서의 결빙이 발생하지 않는 이유가 다릅니다. HVAC 님이 말씀하신 것처럼 결로/결빙은 EA쪽에서 발생합니다. 하지만 HVAC님이 주장하시는 전열이 0도에서 프리히터가 필요하다는 것에는 동의하기 어렵습니다. ifree님의 실증사례도 있고요. 물론 당연하게도 전열교환의 에너지 효율이 훨씬 더 높습니다. 곰팡이는...글쎄요??
전열교환에서는 열/습도교환소자에서 습기를 회수함으로서 EA 쪽의 습 합유랑이 영하 10도에서 결로조건 이하로 계산됩니다.
반면에 현열교환에서는
민도님의 링크 RS300의 그림6을 보면 위 링크와 비슷한 조건 (외기 -10, 실내 +20도, 습도 50%, 노란색과 초록색 그래프 중간어디쯤) 정도에서 EA 온도가 0도 근처입니다. Condensation heat (응축열)로 인하여 실내 습도가 높을 수록 EA의 온도가 올라갑니다.
결론적으로 공조기의 단열상태가 건전하다면 전열과 현열교환 모두 외기 -10도, 실내 +20도 습도 50% 정도에서는 결빙이 발생하기 어렵습니다. 양쪽 모두 프리히터가 작동하면 그래프를 왼쪽으로 이동시키는 효과가 있습니다.
민도님의 공조기는 현열교환으로 판단되며, 배수구가 있어서 결로수를 배출할 수 있어야 되며, 겨울철에는 교환소자에 결로수가 항상 맺히는 것이 정상상태이고, HVAC님 의견처럼 EA쪽의 곰팡이는 발생한다고 해도 문제될 것이 없어보입니다.
아파트를 오랫동안 시공해본 경험자로써
아파트의 공조기는 사용하면 안됩니다.
공조기의 순수한 기능이 없다고 보면 무방합니다.
아파트 세대당 공조기 설치비용을 100이라 보면 본체 기기의 비용은 10%도 안됩니다.
(본체 기기는 통상 약 세대당 35~50만원 정도 합니다)
나머지는 각 방마다 설치된 배관라인 비용입니다.
사실상 해체해서 보면 사용 안하는것이 오히려 건강에 좋습니다.
아파트에 시공하고 있다고 보시면 될것 같습니다....
생각해볼 점이 두가지가 있다고 봅니다.
하나는 다행스럽게도 예시된 RS300소자는 회수효율이 80% 수준이라는 점입니다.
즉, EA측의 온도가 상대적으로 높다는 점이죠.
가정하여 효율이 >90% 라면 그래프는 그만큼 오른쪽으로 이동해야할 것입니다.(응축열과 현열의 플러스 마이너스 요인은 있겠지만요.)
두번째는 현열교환기가 전열에 비해 실내 공기가 드라이하게 된다는 점입니다.
현열 교환기를 가동하면 실내습도는 즉시 30%초반대로 떨어집니다.
외기를 실내온도에 외삽하면 거의 상대습도 10%초반대에 가까운 공기가 공급됩니다.
공동주택에 설치된 현열소자가 동결되는 주된 이유일거로 짐작하고 있습니다.
전열소자가 나온 이유이기도 하겠죠.
현열 사용자 분들이라면 이점에 착안하여 실내가습을 통하여 실내습도를 55%이상으로 유지하는 것이 기기 동결을 막을 수 있는 팁이 될거로 봅니다.
이에 따른 추가적인 엔탈피 손실은 어느정도 감안해야겠죠.
가습기 전력 정도로 생각할 문제는 아니라고 봅니다.
실제 계산해보면 상당한 에너지량입니다.
10% 건공기가 55% 습공기가 되는데 소요되는 에너지가 로스값이 됩니다.
응축수가 동결이 되는 것을 막아주는 응축열 총값과 일치할 테고요.
응축열로 인하여 온도교환효율이 올라가게 됩니다. 따라서 일부의 에너지는 회수가 됩니다.
복잡한 계산이 될 듯한데...HVAC님이나 관리자님께 패쓰...ㅎ
간접적 역산으로 과감한 추정을 보태면 소요 에너지값을 추정해 볼 수도 있겠는데요.
예를들어 실내온도 20℃에서 현열교환기의 동결을 막는 습도가 55%RH라고 가정을 하게되면,
실내 온도 20℃ 10%RH(현열교환기 SA측 공기)의 공기와 20℃ 55%RH(RA측 공기)의 엔탈피 차이는 대략 19.6kJ/㎥ 가 됩니다.
풍량을 150㎥/h로 잡을 시 소요되는 에너지값은 대략 20kWh/day 가 되고 한달로 따지면 600kWh/월이 됩니다.
물론 실내에서 발생하는 기저 습원이 있기 때문에 이값의 전부가 현열교환기의 에너지 손실이라고 보는 것은 무리가 있습니다.
기본적인 실내 습 발생량을 하루 10kg/day로 가정하면 대략 65%(390kWh/월) 정도가 현열교환에 기인하는 잠열 에너지 손실값이 될 것입니다.
물론 좀더 정밀하게 검산이 되야할 것입니다.
대충 어느 영역의 값이겠구나를 추정하는 의미로 계산해 봤습니다.
(좋지도 않은 화이바 받침대로 폰으로 하려다 보니 이거 엄청 힘드네요ㅠ)
전열은 OA 구간에서 동결 위험이 높아요.. 이를 위한 프리히터가 거의 필수적이구요.
다만 계산보다는 실측이 필요한 부분이라서... 내년 연구과제가 되면.. 아마도 전열/현열을 정밀하게 랩 시험이 가능한 비용이 마련되니... 되어야 할텐데.. ㅠㅠ
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_04&wr_id=4641
저도 가지고 싶어요... ㅠㅠ
그나 저나, 세 분의 대화 고맙습니다. 읽으신 분들에게 많은 도움이 되셨을 것 같습니다.
누가해도 집고 넘어가야할 문제라고 봅니다.
응원할께요.
나중에 만~~~~에 하나 과제가 되면.. 도움 요청드릴께요..
그건 필터를 나름 선택해서 교환하시고 계신 것이라면 두가지만 체크해 보셔요.
1. 필터의 헐거움 정도
2. 내부 곰팡이 발생 여부
지금은 조금 좋아 졌지만, 우리나라 예전 열교환기의 최대 단점은 필터가 꽉 물려서 끼워지는 것이 아니라, 그냥 걸쳐 놓는 식이었습니다. 물론 먼지가 걸러 지기는 하겠지만, 그 비율이 민망할 정도였거든요..
그리고 위에 언급된 결로수로 인한 기기의 부식과 내부 곰팡이가 있을 수 있습니다. 이를 통과한 공기는 당연히 유해할 수 밖에 없구요.
이 두가지만 넘어 갈 수 있다면.. (필터를 별도로 주문해서 끼운다는 전제로) 사용하는 것이 맞습니다.
사실 정말 쓰레기 같은 제품을 걸어둔 아파트가 의외로 많기 때문에.. 홍지행 선생님은 이를 좀 강하게 언급한 것이라고 이해해 주시면 감사하겠습니다.
열교환소자를 일주일에 한번 말려주는 것이 좋다라는 의견이 타당한지 의문입니다.
실내온도 20도, 습도 40-60% 일때, EA 결로생성 온도는 5-10도 입니다. 가을~봄까지는 프리히터 유무와 관계없이 현열교환소자내에서 결로가 발생합니다. 하지만 그것이 곧 곰팡이 생성을 의미하지는 않습니다. 프리히터는 결빙(동결)을 막기위한 장치이지 결로를 막기위한 장치는 아닙니다. 곰팡이 생성은 습이 정체된 곳에 발생하기 쉽습니다. 24시간 환기장치를 가동한다면 24시간 결로가 발생하므로, 곰팡이가 교환소자내에 흡착되어 증식하기 어려운 환경입니다. 에어컨과 제습기에서도 곰팡이 생성(꿉꿉한 냄새)은 기기 가동중에는 억제되고, 송풍으로 건조하지 않고 정지시켰을때 남아있는 수분에서 곰팡이가 증식되는 것으로 알고 있습니다.
일주일에 한번 말려주는 것은 번잡할 뿐 아니라, 건조가 충분하게 안되었을 때 곰팡이 증식을 촉진시키게 되지 않을까 합니다만.... 경험이 아니라 논리이기 때문에 실제 사용하고 계신 분들은 어떻게 생각하시는지요?
논리적으로 "전열은 OA 구간에서 동결 위험이 높아요" "그건 열교환기가 좋아서 그래요" 도 동의하기 어렵습니다. 외기온도가 낮고, 외기습도가 높고, 습회수율이 매우 낮은 전열교환기일 경우 발생가능성이 있어 보입니다만, 한국의 겨울은 통상적으로 외기 습도가 매우 낮습니다.
우선 말리라고 말씀드린 것은.. 소자 내의 곰팡이 보다는 기기 내부의 곰팡이 때문이었습니다. 소자의 두께가 얇아서 효율이 상대적으로 낮고, 외기 -5℃ 이하인 날이 지속될 경우 내부 응축수가 고일 확율이 높고, 이 것이 곰팡이로 이어질 확율이 높다고 보았어요.
그래서 살펴보는 것은 일주일에 한번, 말리는 것은 -5℃ 가 지속된 날이 지나서...였습니다.
상태로 보아서는 기기 자체의 부식 염려도 있었구요.
또 해외 제품처럼 기기가 EPP 소재의 주물제품이 아니라, 철판에 열반사단열재를 붙혀 놓은 것이라서.. 외기의 영향도 상대적으로 크다고 보았습니다.
물론 대게의 경우 누기량(OA,EA가 섞이는 비율)이 커서 이 모든 것을 다 커버하고도 남겠습니다만..
혹시 몰라서요..
전열은 습기가 같이 이동을 하므로, 열교환 교차 길이가 짧을 경우 OA의 시작 구간에서 넘어온 수분의 동결가능성이 있다고 보았습니다. 외기의 건조유무와 상관없이요.
이 역시 기기의 효율과 직결 되므로, 대부분의 해외 제품은 해당사항이 없다고 생각을 했고, 국내의 열교환 흉내만 낸 소자들 (대게 소형 정사각형 제품들)의 문제겠지만요.
예를 들어 힘펠 제품의 경우 14도 이상 차이에 자동 정지, 동절기는 무조건 약모드로 강제를 하고 있더라구요.. 이를 바꾸어서 어떻게 실험해 보려 했는데.. 절대로 못바꾸게 해 놓아서.. ㅎ
그럼에도 불구하고, 워낙 변수가 많아서 저도 확신은 없습니다.
그저 최악을 막기 위한 답변을 드렸던 것이므로, 정선생님의 추론도 맞다고 생각합니다.
실험을 어여 해야죠...
위에 나누신 내용을 대략 읽어보았는데
전열기소자도 갈아야하나요?
8개월 후에 다시 이사가야 하거든요
소자를 꺼내어서 말리면 더 빨리 말릴 수 있습니다.
눈에 보이는 곰팡이는 락스로 어찌어찌 제거는 했는데 이러면 배관에도 곰팡이가 폈다고 생각해야 할까요?
그리고 장치본체에 있는 4개의 구멍 중 외기를 실내로 보내주는 구멍에 차폐용 날개가 달려 있는데요. 이 부분이 약간 열려 있는데 비정상인거겠죠? 제생각에는 밀실하게 닫혀있다가 외기가 들어올때는 활짝 열려야 할 듯 해서요.
그리고 차폐날개가 옆쪽(살짝 열려있는)과 아래쪽 2군데 있는데 왜 2군데로 나눠져 있는지 원리도 궁금합니다.
감사합니다~