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복사공조를 생각하는 법
아이프리님이 많이 달라지셨습니다.. 처음 게시판에서의 제습에 대한 것과 지금의 이해도가
무척 다릅니다.. 좀 건방진가요?? ㅋ 그래도 제가 이게 직업이고 나름 방구뀐다고 생각하는데
딴건 몰라도 이 분야는 좀 나아야 겠죠..
아이프리님의 오해는 자꾸 습공기선도에 바닥의 열량을 넣으시려하기에 설명이 안됩니다.
습공기선도는 첫째 대류공조에서 공기의 상태를 설명하는겁니다!
굳히 습공기선도에 넣으시려면 ... 음 방법이 없네요. 복사는 흐름이 없는 에너지 전달이라서.
대신 전체적으로 어떻게 사고가 전개되어야 하는지를 다소 자세히 기술합니다.
잘 따라오시면 이해가 되실겁니다. ㅋ 더 이상 질문은 못받습니다. 바빠요...
직원들이 오늘낼까지 봐야되는게 두 프로젝트이고 그다음엔 어디 서베이고 스케쥴표가 꽉찼습니다.
전체적으로 다시 정리 설명 올립니다.
<복사에너지>
복사냉난방의 열전달 방식은 복사입니다. 복사는 전자파로 에너지를 전달하는 것이라 습공기선도에는 표시가 될수가 없습니다!! (이건 이견 두지 마세요.. 안됩니다!)
무슨 에너지가 전자파 어쩌구 머리 아프시겠지만 쉽게 말씀드릴께요.
지구와 태양 사이는 대류가 없습니다. 하지만 지궁의 에너지원은 바로 태양의 복사 에너지입니다.
이 복사 에너지 차이로 여름 겨울이 생깁니다.
<습공기선도>
자, 습공기선도는 대류의 흐름을 갖는 공기가 어떤 상태 변화를 하고 기체와 액체 상태일 때 얼마만큼의 에너지를 가지고 있는지를 표시하는
중요한 그래프입니다. 또 무슨 에너지냐 의문 가지실 분들께 20도 물 1리터와 40도 물 1리터의 가진 에너지는 두배 차이입니다.
공기중에는 수분이 포함되어 있습니다. 이 수분이 온도가 떨어지면서 결로로 액화됩니다.
여기까진 쉽죠..
우리가 패시브하우스는 에너지가 작게든다 또는 난방비가 적게 든다고 흔히 얘기합니다.. 팩트!
마찬가지로 냉방비도 작습니다. 얼마만큼 기존 주택의 1/2 에서 1/3까지 작습니다. 이해가시죠?
이 대목에서 그림하나 붙칩니다.
<표준주택>
30평 표준주택의 냉방 부하 3.5KW (현열 2KW, 잠열 1.5KW 라고 할께요) 라고 가정합니다.
3.5KW는 대략 에어컨 용량으로 10평형 입니다. 표준주택이 아니면 30평전체를 대류로 냉방한다면 10KW 부하입니다.
전기료 한 시간당 2-3KW 씩 쓰겠죠.
앞선 표준주택은 1-1.5KW 이구요.
자 이런 주택에 환기유닛 제대로 나오는놈 붙히고 환기유닛 (HRV) 다음에 덕트형 팬코일이던 에어컨이던 습공기선도를 그리면 바로 이그림입니다.
능력은 1.5KW 짜리로 할께요..
여기서 주목할것이 현열부하입니다. 엔탈피는 KJ/KG 의 단위입니다. 풍량을 곱해야 합니다. 복사가 없을 때의 건물의 현열부하가 나오죠.
바로 이현열 부하가 전자파 형태로 나오는 복사면에서 얻던 (난방) 주던 (냉방) 에너지 입니다. (중요)
<복사공조>
그럼 우리가 처음에 에너지샾에서 얻은 현열 2KW 를 복사에서 빼주면 되는겁니다.
이 그림 습공기선도는 복사에서 열을 어떻게 주고받느냐가 나올수가 없어요.. 이건 대류이고 복사는 전자파이니깐요.
복사냉방, 난방도 같습니다. 복사면에서 에너지를 주던 받던 대류 공조의 부하가 줄어드는겁니다.
습공기 선도는 30평짜리 표준주택이던 60평이던 같습니다. 온도를 단위 부피 공기로 나타낸 것이니깐요… 자꾸 복사를 여기다가 대입시키면 안됩니다.
계통이 다른 에너지 입니다.
이해 되셨으면 조금만 더 나가겠습니다.
<표준주택의 환기유닛을 대류 냉난방으로 쓰기>
표준주택 30평의 환기는250M3/H 정도라는 건 다들 아시겠죠.
지금 협회에서 환기의 선택 기준은 순수한 외기의 도입입니다. 따라서 아이프리 님 말씀의 여름철 새벽의 높은 습도, 겨울철 바깥의 낮은 습도에는
뻥 뚫려 있습니다. 산소와 더불어 습도도 같아집니다. 유일한 외부 와의 창구인 이 환기유닛의 덕트에 온도, 습도를 더해보자는게 엑티브한 발상입니다.
조습은 저는 모릅니다. 저는 기계쟁이 니깐요.. 해서 엑티브만 말씀드립니다.
30평형 표준주택(바닥 냉방없는) 을 전체를 냉방하기위해선 3.5KW 용량에 환기바람은 650M3/H 가 필요합니다.
자 우리가 30평에 설치하는 환기유닛은 250M3/H 입니다. 이건 아시죠..
환기유닛의 바람으로는 대류냉방에 필요한 바람량이 모자랍니다… 그죠???
이때 복사냉방이 부하를 감해주는 역할을 하기에 모자라는 바람으로도 대류냉방을 고려할수 있습니다…
그래서 이미 설치된 환기유닛의 덕트로 중앙냉방식 공조가 가능하다는 의견입니다.
(이거 제의견이 아니라 ASHRAE 에도 이미 얘기하는겁니다)
이상 설명으로 이해되셨으면 좋겠습니다. 바빠서 디테일한 답변을 바로 못드립니다만
위 설명으로 복사공조의 역할을 이해하셨으면 좋겠습니다.
또 제습도 패시브한 접근도 중요하지만 엑티브한 부분도 이런 접근이 있었으면 합니다.
누가? 협회차원의 도입이 시급합니다!! (놀부심보네요.. 필요는 하지만 나는 바쁘서리 하는..
지송합니다)
풀어쓴다고 두시간 들였습니다.. 아놔...
"그럼 우리가 처음에 에너지샾에서 얻은 현열 2KW 를 복사에서 빼주면 되는겁니다."
못뺍니다.
이게 제 주장이고요. 이 토론의 핵심입니다.
왜냐하면 복사던 대류는 에너지값 자체는 다르지 않습니다.
그런데, 복사에서 2KWH를 담당하니까 대류에서 2KWH를 줄이면 전체 평형은 같지 않느냐? 가 HVAC님 논리이시만, 대류에서는 두가지 강제 조건이 있습니다.
RA는 26도 60% 로 고정되고요(어떤 방식으로 처리를 했던 이건 실내 목표니까요)
제습기에서는 온도를 18도 100%로 만들어야 합니다.
이 두가지 강제 조건을 간과하고 계신 것입니다.
이 두가지 강제 조건은 실내 냉방구조가 뭐가 되었던지 간에 상관없이 어떤 경우던 완전히 동일한 에너지값을 요구합니다.
그 에너지값이 10kWh라면 복사에서 미리 사용한 2kWh를 뺀 8kWh를 투입해서 18도 100%의 공기를 만들어낼 수가 없습니다.
이건 강제 조건이 된다는 겁니다.
여기서 뺄 방법이 없다는 겁니다.
그런데 2KWH를 강제로 빼면 이 조건 18도 100%에 도달할 수가 없습니다.
RA가 26도 60%면 정확하게 2KWH를 더한 에너지가 투입되어야 18도 100%의 조건에 도달하게 된다는 겁니다.
즉 복사에서 2KWH를 추가로 사용한 결과가 되고 또 복사 냉방 조건에서 실내 환경을 26도 60%로 맞추기 위해서는 2KWH만큼 SA 공기를 추가로 가열해야 합니다.
아 쉬운 예로 여름 부하를 32도 할때랑 28도로 할때랑 부하계산서 다르죠???
태양 복사량이 달라 그렇습니다! 복사공조는 32도 외기조건을 28도로 맞춰 놓고 시작하는거라 봐야 합니다. 복사는 푸리에법칙으로 전달되죠!! 게통이 다른 에너지 입니다.
말씀중...
"그런데 2KWH를 강제로 빼면 이 조건 18도 100%에 도달할 수가 없습니다. "
맞을것 같죠? 근데 아닙니다.
온도는 대류기준이라니깐요! 덕트에서 나온 26도 짜리 공기가 바닥에서 다시 열을 뺏긴다는 생각을 버리세요.. 흐름으로 보면 뺏길것 같죠.. .
그런데 복사는 습공기선도에선 설명 안되요.. 복사 전달이니깐요..
실내에 다시 에어컨 하나 놓는거랑 은 틀려요!!!! (중요)
만일 덕트 지나 실내에 에어컨 하나 더 놓은거라면 아이프리님 말씀이 맞아요. 이건 대류니깐. 말씀하신 과냉이 되는거죠...
습공기선도에서 복사에너지를 찾으시면 안되요~~ 처음 부하계산서에서 빼고 시작하셔야 해요!
복사는 열전달방법중 제일 효율이 좋은 (진공이던 관계없고요) 방법입니다.
이건 에너지 균형에 관한 얘기니까요.
HVAC님이 계속 습공기선도를 제시하시니 제가 그걸로 답을 한것입니다.
복사도 에너지고 대류도 에너지입니다.
복사던 대류던 불문하고 열회수환기장치를 통과한 공기를 18도 100%의 공기로 만드는데 필요한 에너지값은 같습니다.
앞에서 복사에너지가 투입되었으니까 그 만큼은 덜 든다?
다르다면 이게 기적인거죠.
지금 HVAC님 주장은 열역핟 제1법칙과 제2법칙을 위반하고 있는 겁니다.
열역학법칙으로 설명이 않되는 에너지 해석 경로가 있다고 지금 말씀하고 계신 겁니다.
균형에 관한 얘기? 맞네요. 균형..
그리고 저는 처음부터 말씀드렸는데 어제부터 습공기선도에서 자꾸 얘기하니깐 설명이 안되자나요. 그니깐 제습 대류는 습공기선도가 맞고요. 복사냉난방의 에너지는 처음 부하량 (이걸 자꾸 균형이라 하시니 헷갈렸는데.. 균형은 맞네요.. 들어오는 에너지와 막는 에너지)
에서 균형에서 찾으셔야 해요..
복사에서 뺏는 에너지는 처음부터 빼야 된다고 누차 말씀드렸는데 아이프리님이 자꾸 습공기선도에서 설명하라고 하셨자나요???
그런데 다 이해하시는 분이 처음부터 그런 질문은 왜 하셨는지??? 지금 두시간 걸렸습니다.
복사로 하면 부하가 준다.. 맞출 발란스가 주니깐.. (팩트)
나머지 대류도 준다 (당연하다)
대류가 주니깐 환기유닛을 대류냉난방까지 사용가능하다 (팩트)
그래서 복사냉난방은 경제적이고 쾌적하다. (기존 덕트를 이용할수있고, 전 건물에 걸쳐 냉난방을 할수 잇으니깐) (팩트)
아주 거듭 말씀드리지만 10평짜리 에어컨의 습공기선도는 3 평짜리 에어컨과 똑같습니다.
공기량이 곱해져서 능력이 다른겁니다...!!!!
대류던 복사던 같지않고 복사는 그 만큼 빼고 시작합니다....
RA쪽 공기는 26도 60% 입니다.
이거 고정이잖아요?
복사던 대류던 뭐던 이 값은 고정입니다.
HVAC님은 이 조건을 자꾸 풀어버리시는 것 같습니다.
26도 60%의 공기가 가지는 엔탈피값이 다른 경우가 있는지요.
18도 100%의 엔탈피값도 하나입니다.
그러므로 복사던 대류던 불문하고 RA 26도 60%의 공기를 열회수환기장치를 통과시킨 다음 다시 공기를 18도 100%의 공기로 만드는데 필요한 에너지값은 하나입니다.
뺄 수가 없습니다.
다르다면 수식으로 증명해 보시기 바랍니다.
∆H = m x s x ∆T 엔탈피 수식은 하나입니다.
복사로 하면 부하가 준다.. 맞출 발란스가 주니깐.. (팩트) ⇒ 아닙니다.
크게 착각하고 계신 듯 합니다.
공정 중에 재가열 과정이 있기 때문에 '는다'가 팩트입니다.
에너지 균형상 역진 과정이 있으면 전진하는 만큼 돌아올 길도 멀어집니다.
A + B + C - D = 냉방에너지소요량 이라면
A(복사)를 1 증가시키면 D(재가열)도 1을 증가시켜야 같은 냉방에너지소요량이 됩니다.
이거 더하기 빼기 문제입니다.
재가열 과정이 없으면 '준다'가 맞습니다.
A + B + C = 냉방에너지소요량 이라면
A(복사)에서 더하던 C(제습)에서 더하던 어디에서 더해도 더한 값의 합은 같으니까요.
HVAC님 논리가 이거잖아요?
근데 빼기가 있잖아요.
HVAC님 그리신 모든 경우에서 재가열을 그려넣어시고는 왜 계산할 때는 이걸 감안 안하시는지 모르겠습니다?
본 프로세스는 기본적으로 재가열 공정을 포함하고 있고 거기에 더해 복사를 한다면 우리는 복사하는 만큼 재가열을 더 해줘야 합니다.
그래야 에너지 균형이 맞죠.
이거 고정이잖아요?
복사던 대류던 뭐던 이 값은 고정입니다. " >> 공기량이요!
30평에 30평 대류로 다하면 필요없는거지요..
거듭 말씀드립니다. 코일이 작다고 생각하세요.
공기량이 작으면
"RA 26도 60%의 공기를 열회수환기장치를 통과시킨 다음 다시 공기를 18도 100%의 공기로 만드는데" > 나올수가 없습니다.
∆H = m x s x ∆T 엔탈피>열전달 방정식이입니다. 복사는 프랑크??
공기량 기준은 모두 0.33회/h의 공기 교환율을 기준으로 해석을 하고 있는 것입니다.
이건 최소 풍량입니다.
해당 풍량에서는 조건을 맞춰 내야지요.
에너지샵에서 냉방부하 산출할 때 기준 풍량을 가지고 계산한 것입니다.
현열부하에 환기부하값이 표시되어 있습니다.
그 풍량에서 제가 대략 산출한 재가열 온도가 24도 정도라고 추론한 것이고요.
풍량이 작으면 온도가 더 낮아야 실내 균형이 맞겠죠.
그러므로 풍량이 본 토론의 논제가 될 수는 없습니다.
이 온도로 0.33회/h 강도로 급기하면 실내 기타 현열이 상쇄되고 26도 60%가 된다고 추론한 것입니다.
결국 26도 60% 못 맞춘다는 얘기 다름 아닌 말씀이 됩니다.
이것은 시스템이 달성해야할 목표 자체가 없다는 것이 됩니다.
온도가 몇도 될지 습도가 몇%가 될지 설계 목표도 없고 어찌될지도 모르겠다는 말씀이네요.
제가 이정도 레벨의 협회에 가입했다는 사실을 새삼 깨닫습니다.
어떤 결론이 나오든간에 앞으로 열심히 하겠습니다~!!!
온도가 몇도 될지 습도가 몇%가 될지 설계 목표도 없고 어찌될지도 모르겠다는 말씀이네요
>> 이거 누차 말씀드린것 같습니다. 26도 60%를 못맞추는게 아니라,
30평 에어컨 놓을 부하를 10평형 에어컨으로 쓰겠다는 말입니다. 부하를 줄여서 밸란스를 맞춰서요.
>> 탈퇴를 심각히 고민 중입니다.. ㅎㅎ
그럼 그 시스템이 실내 습도 75%가 되는 것은 어찌 판단해야하나요?
복사든 대류던 풍량이 달라질 이유는 없습니다. 같지요.
냉방에너지 소비량은 기계 효율(COP)에 의해 결정되는 것이지 냉방 방식(복사,대류)에 의해 결정되는 것이 아닙니다.
이 또한 열역학에 위배되는 논리입니다.
같은 집에 3kWh 에어컨으로 맞추는 조건을 그 실외기 떼다가 복사 냉방에 돌린다고 1kWh로 줄 수는 없습니다.
복사 냉방에 사용하는 기기 자체의 효율이 좋다면 그만큼은 개선이 되겠지만 냉방 방식 자체가 복사이기 때문에 주는 것은 아니라는 말씀입니다.
에어컨 10평형으로 거실에 놓고 방문 닿으면 방온도는 올라가고 이런걸
전체 주택에 냉난방을 같은 부하로 해보자는겁니다.
그럼 그 시스템이 실내 습도 75%가 되는 것은 어찌 판단해야하나요?
> 갑자기 복사말씀하시다가 제습으로 넘어가서 헷갈립니다. 이건 제가 어떤 말씀이신지
잘 이해가 안가네요.
복사든 대류던 풍량이 달라질 이유는 없습니다. 같지요
>복사는 풍량과 전혀 관계없습니다. 지구-태양
냉방에너지 소비량은 기계 효율(COP)에 의해 결정되는 것이지 냉방 방식(복사,대류)에 의해 결정되는 것이 아닙니다.
> 맞습니다.
같은 집에 3kWh 에어컨으로 맞추는 조건을 그 실외기 떼다가 복사 냉방에 돌린다고 1kWh로 줄 수는 없습니다.
복사 냉방에 사용하는 기기 자체의 효율이 좋다면 그만큼은 개선이 되겠지만 냉방 방식 자체가 복사이기 때문에 주는 것은 아니라는 말씀입니다.
> 거듭말씀드리지만 부하와 용량의 발란스에서 생각하시면 됩니다.
전체 주택에 냉난방을 같은 부하로 해보자는겁니다.
그렇지만 이점도 생각해 볼 점은 람다하우스의 경우 안방 거실 이층복도 딸방 4곳의 온도 및 습도는 상당히 균일합니다.
공조기에 의한 대류와 내부 골조에 의한 열전달 또 방문을 닫아도 대류가 될 수 있는 오버플로워 등을 갖췄기 때문에 실내 전 구역의 온도가 0.3도 이상 차이가 않납니다.
현재 패시브우스에서 복사냉방이 불가능하다고 제가 화두를 띄운 첫번째 본문에 공기 냉각을 이용할 시에는 '습도'를 맞춰 낼 수가 없다라고 전제했고 단서로 맟추려면 SA 후단에 코일로 공기를 18도로 과냉각한 후에 재가열을 해야하는데 그 재가열과 복사가 만나면 오히려 에너지 낭비가 된다라고 했습니다.
이 논의는 거기서 부터 시작된 것입니다.
HVAC님은 그렇지가 않다라고 말씀해 오신 거고요.
그런데, 이런 재가열 장치 없이 돌리면 국내 기후 조건 상 쉽게 습도가 75% 이상으로 올라간다는 것입니다.
이런 상태라면 복사건 대류건 좋은 냉방 시스템이 아닙니다.
결국 HVAC님도 이 문제는 본인이 해결하는 목표가 아니다 라고 말씀하고 계신거고요.
그걸 확인한 것입니다.
저의 현장2곳에서 설치후 보시면 될듯합니다
저는 제가선택한 HVAC님을 믿읍니다.
설계가나오면 바로설치해야합니다. 아름다운토론은 다음 기회에 해주시고 저의현장 설계에 매진을부탁드림니다. 설계자의의도를최대한반영하는현장과 건축설계사무소의디자인에 따라가는현장이
동시에 경험을하시니 현장에설치하여보시고 2년정도 자료를 모아서 보시면될뜻합니다.
아이프리님 일단 죄송합니다.
조금 돌려서 생각해주세요.. 저도 다시 검토해볼께요..
일단 전 일로 돌아가야 합니다... ^^;
만넉님.. 매실주는 택배로 부탁올립니다... ㅋ
제습 히터가 엑티브에선 좋은 방식인데..
엔탈피는 계산하실줄 아시자나요? 히터 용량이 많이 크진 않습니다.
이때 전에 말씀드린 풍량을 줄어든 부하만큼 줄여보시면 될듯 합니다..
30평형 환기 250m3/h 으로 계산해주시면 감사합니다.. 아이프리님.
솔직히 이런 연구는 협회에서 해주시면 안될까나요??? =33
마이 묵게.
넉넉하지라?
주소 알려주이소
만덕님 덕에.. 좋은 영화가 중단되었네요.. ㅎ
일단 남의 집부터 집중하고 또 하시자구요.~~
질문이 있습니다.
1) 복사공조라고 하시는 것이 radiant heating and cooling 을 이야기 하시는 건가요? 제가 용어가 헷갈려서요
2) 본문에서 복사냉난방의 열전달 방식은 복사라고 하셨는데, 상당 부분이 대류에 의한 것이 아닌가요? 지구와 태양사이에는 대류가 없겠지만 실제로는 radiant 표면과 공기층 사이에는 공기가 매체로 작용하여 온도차에 의한 대류가 발생하지 않나요?