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현대의 건축물은 건축기술의 발달로 고기밀화 되고 있는 추세이며 이러한 건축물의 고기밀화는 외기부하를 줄여 냉·난방 에너지소비량을 감소시키는 긍정적인 효과를 가져옴과 동시에 실내 공기질 측면에서는 환기량을 감소시키는 부정적인 효과를 가져왔다. 재실자의 건강하고 쾌적한 실내생활을 위해서는 환기가 필요하며 국내에서는 100세대 이상의 신축 및 리모델링하는 주택 또는 건축물에 대하여 시간당 환기횟수를 0.5회 이상 만족하는 환기시스템을 적용하도록 규정하고 있다. 이에 따라 송풍기를 이용한 ...

현대의 건축물은 건축기술의 발달로 고기밀화 되고 있는 추세이며 이러한 건축물의 고기밀화는 외기부하를 줄여 냉·난방 에너지소비량을 감소시키는 긍정적인 효과를 가져옴과 동시에 실내 공기질 측면에서는 환기량을 감소시키는 부정적인 효과를 가져왔다. 재실자의 건강하고 쾌적한 실내생활을 위해서는 환기가 필요하며 국내에서는 100세대 이상의 신축 및 리모델링하는 주택 또는 건축물에 대하여 시간당 환기횟수를 0.5회 이상 만족하는 환기시스템을 적용하도록 규정하고 있다. 이에 따라 송풍기를 이용한 강제환기 방식을 적용하게 되었으나 단순한 강제환기 방식을 적용하면 기밀화를 통해 감소시켰던 냉·난방 에너지 소비량을 다시 증가시키는 결과를 초래하므로, 환기량을 확보함과 동시에 실내에서 배출되는 공기의 열을 유입되는 실외 공기에서 회수하는 전열교환 환기방식을 적용하게 되었다.
전열교환 환기장치는 내부의 엘리먼트코어에서 온도 및 습도를 교환하므로 실내·외 온도차가 클 경우 내부에 결로가 발생할 수 있다. 결로가 발생하면 세균, 곰팡이 등이 번식하여 오염되고, 신선한 공기를 유입하고자 하는 환기장치의 사용목적이 퇴색될 수 있으므로 결로문제는 중요하게 다루어져야 한다. 하지만 현재 시행되고 있는 결로관련 규정은 판정의 범위에 한계성을 가지고 있으며, 결로방지 방안도 문제점을 가진다.
본 연구에서는 추가적인 장비의 구성없이 유·출입되는 급·배기의 풍량비 조절을 통해 전열교환 환기장치의 결로를 방지하는 급·배기 풍량비 제어 운전방안을 제안하고 적용가능성을 검토하였다.
본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다.

1) 급·배기 풍량비 제어 실험결과 급·배기 풍량비가 증가할수록 결로가 감소하였고, 실외온도가 낮아질수록 결로방지를 위해 요구되는 풍량비가 크게 나타났다. 실험은 실외온도 -6.0℃∼-15.0℃의 조건에서 급기풍량을 고정한 뒤 배기풍량을 1.0∼2.5배로 증가시켜 엘리먼트코어의 결로발생을 판정하였다. 엘리먼트코어 내부의 결로를 검출하기 위해 수변검출지를 제작 및 활용하였다.

2) 급·배기 풍량비 제어 운전의 적용성을 높이기 위해 제어기준을 제안하였다. 풍량비가 큰 상태로 지속적인 운전이 이루어질 경우 급·배기의 불균형으로 원활한 환기가 이루어지지 않을 수 있으므로 적절한 제어기준이 필요하며, 제어요소와 밀접한 관련이 있는 배기온도를 제어기준으로 설정하였다. 결로가 발생하지 않기 위해서는 배기온도가 최소 2.5℃ 이상이 되도록 운전해야 하며, 1.5℃∼2.5℃ 사이에 최적의 배기온도가 존재할 것으로 사료된다.

3) 제어기준 배기온도를 바탕으로 급·배기 풍량비 제어 운전 알고리즘을 구축하였다. 엘리먼트코어의 특성에 따라 열교환 효율및 결로발생 시기가 달라지므로 알고리즘의 일반화를 위해서는 엘리먼트코어를 특성에 따라 분류하고 최적의 배기온도를 도출하는 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

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