$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

열회수 냉각 제습기의 이론적 해석
Theoretical Analysis of a Recuperative Refrigeration Dehumidifier 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.26 no.1, 2014년, pp.48 - 54  

김동선 (한국교통대학교 기계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A refrigeration dehumidifier with a recuperative heat exchanger is theoretically analyzed. The recuperative heat exchanger is located between the two air streams from and to the dehumidifying coil, and reduces the sensible heat load in dehumidification process. A simple model is developed to predict...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 현열회수 열교환기는 제습공기의 습도가 낮을수록 에너지 효율 개선효과가 크게 나타났는데 27℃ 건구온도를 기준으로 상대습도 40~60% 범위에서 기존의 냉각식 제습기 대비 최대 30~110%의 에너지 효율 개선효과를 기대할 수 있을 것으로 예측되었다. 또한 응축수 배출이 어려운 구조의 현열회수 열교환기는 높은 습도 조건에서 운전이 제한될 수 있으므로 이 문제를 해결하기 위해 공기유량을 가변하거나 현열로터를 사용하여 현열회수 열교환기의 유용도를 제어하는 방법을 제시하였다.
  • 열회수 냉각 제습기는 냉각코일의 전후에 현열회수 열교환기를 설치하여 제습공기의 건구온도를 낮추어 줌으로써 현열부하를 줄여 일반적 냉각 제습기에 비해 동일한 제습부하에서 냉동기의 동력 소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 열회수 냉각 제습기의 단순한 모델을 개발하여 그 성능 특성을 파악하였다. 현열회수 열교환기는 제습공기의 습도가 낮을수록 에너지 효율 개선효과가 크게 나타났는데 27℃ 건구온도를 기준으로 상대습도 40~60% 범위에서 기존의 냉각식 제습기 대비 최대 30~110%의 에너지 효율 개선효과를 기대할 수 있을 것으로 예측되었다.
  • 본 연구에서는 후자에 속하는 ‘열회수 냉각 제습기’에 대해 논의하겠다.
  • (5) 열회수 냉각 제습기에 대한 기존 연구들은 특정 시스템에 대해 수치모델을 사용하여 수행한 이론적(6) 또는 실험적 연구(3-5)들이기 때문에 이들 결과를 열회수 냉각 제습기에 일반적으로 적용할 수는 없다. 이런 이유로 본 연구에서는 열회수 냉각 제습기에 일반적으로 적용할 수 있는 단순한 해석모델을 개발하여 기존의 일반 냉각식 제습기에 대비한 에너지 효율 개선 효과를 평가하고자 한다.

가설 설정

  • (5)은 저온의 공기를 제습하는 경우에는 AHX에 착상이 일어나 성능이 저하될 수 있다고 보고한 바 있다. 그러나 이는 극단적인 경우이며 본 연구에서는 AHX에서 잠열변화가 일어나지 않는 영역에서 운전한다고 가정한다. AHX를 현열열교환기로 가정하고 나아가 고온과 저온측 공기흐름의 열용량 차이를 무시하면 AHX의 입 · 출구 건구온도(T)에 대해 다음과 같이 단순하게 쓸 수 있다.
  • 따라서 qe와 w를 구하기 위해서는 pe와 pc 그리고 ηis가 주어져야 하며 본 연구에서는 이를 위해 다음과 같이 가정하였다.
  • 응축기(7 → 8)와 증발기(9 → 6)의 내부 압력손실을 무시하고 각각의 출구(8, 6)에서 냉매가 포화상태임을 가정하였으며 팽창과정은 등엔탈피 과정(8 →9)으로 가정하고 압축과정(6 → 7)은 등엔트로피 과정(6 → 7″)에 등엔트로피 효율 ηis을 도입하여 모델링하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열회수 냉각 제습이란? 열회수 냉각 제습이란 제습코일(증발기)의 전후에 현 열열교환기를 설치하여 습공기가 제습코일에 유입하기 전에 미리 건구온도를 낮추어 줌으로써 제습코일의 현열부하를 줄여 제습기의 에너지 효율을 높이는 방법으로서 주로 중․대형 제습 시스템(3, 4)에 사용되어왔으나 최근에는 소형 가정용 제습기에도 이 방법을 도입하여 에너지 효율을 높이려는 시도가 있었다. (5) 열회수 냉각 제습기에 대한 기존 연구들은 특정 시스템에 대해 수치모델을 사용하여 수행한 이론적(6) 또는 실험적 연구(3-5)들이기 때문에 이들 결과를 열회수 냉각 제습기에 일반적으로 적용할 수는 없다.
냉각식 제습기의 작동 원리는? 냉각식 제습기는 냉동기로부터 공급되는 저온의 냉매를 사용하여 습공기가 통과하는 냉각코일의 표면 온도를 이슬점온도보다 낮게 유지함으로써 수분의 응축을 유도하여 제거하는 원리로 작동한다. 국내에서는 최근 산업 수요뿐 아니라 생활공간의 제습을 위한 소형 제습기의 시장 규모가 크게 증가하고 있으며 시장 점유율을 높이기 위한 제조사간 경쟁이 심화되고 있다.
제습과정의 효율 개선을 위한 접근법은 무엇이 있는가? 제습과정의 효율 개선을 위해서는 아마도 크게 두 가지의 접근법을 생각할 수 있을 것이다. 첫 번째 접근법은 제습량을 ‘최대화’하려는 방안인데 이는 투입된 에너지를 최대한으로 재사용함으로써 제습량을 극대화하여 효율을 개선하려는 방안으로써 예를 들어 냉동기의 응축열로 흡착식 제습기를 구동하는 열펌프-데시컨트 제습기(2)가 여기에 속한다. 두 번째 접근법은 에너지 투입량을 ‘최소화’하는 방안이다. 기본적으로 제습기의 목적은 공기 중 수분의 제거에 있으므로 수분 제거에 직접적으로 사용되는 에너지를 제외한 부수적 에너지의 소모량을 최소화하려는 것이다. 본 연구에서는 후자에 속하는 ‘열회수 냉각 제습기’에 대해 논의하겠다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. Electronic Times Internet, 2013, http://www.etnews.com/ news/home_mobile/living/2767543_1482.html. 

  2. Seo, J. N., Kim, Y. I., and Park, S. T., 2010, A cycle analysis for studying of the effect of inlet condition, regeneration condition and rotor rotation rate on hybrid dehumidifier, Proc. SAREK Summer Conf., pp. 1018-1022. 

  3. Carrington, C. G., Bannister, P., and Liu, Q., 1995, Performance analysis of a dehumidifier using R134a, Int. J. Refrig., Vol. 8, pp. 477-485. 

  4. Yau, Y. H. and Tucker, A. S., 2003, The performance study of a wet six-row heat-pipe heat exchanger operating in tropical buildings, Int. J. Energy Res., Vol. 27, pp. 187-202. 

  5. Lowrey, S., Carrington, G., Sun, Z., and Cunningham, M., 2012, Experimental investigation of geared domestic refrigerative dehumidifier performance in New Zealand household climates, Int. J. Refrig., Vol. 35, pp. 750-756. 

  6. Liang, C. H., Zhang, L. Z., and Pei, L. X., 2010, Independent air dehumidification with membrane-based total heat recovery : Modeling and experimental validation, Int. J. Refrig., Vol. 33, pp. 398-408. 

  7. McLinden, M. O., Klein, S. A., Lemmon, E. W., and Peskin, A. P., 1998, Thermodynamic properties of refrigerants and refrigerant mixtures database, REFPROP V.6.01, NIST. 

  8. Kays, W. M. and London, A. L., 1998, Compact heat exchangers, 3rd ed., Krieger Pub. Co. 

  9. Chung, H. J., Lee, J. S., Kang, H., and Kim, Y. C., 2012, Experimental study on the performance characteristics of a plastic film material rotary regenerator, Proc. 2012 KSME Summer Conf., pp. 82-83. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로