이중관 재질에 따른 이중관형 열회수 환기장치의 열회수 특성 연구 A study on the heat recovery Characteristics of double tube type heat recovery ventilation system by double pipe material원문보기
본 연구에서는 이중관형 열회수 환기장치의 제품 적용 가능성을 검토하기 위해 성능 시험을 수행하였으며 이중관의 내측관의 재질에 변경에 따른 검토를 하기 위해 종이관, 알루미늄관, 폴리머관을 제작하여 동일한 급/배기 풍량을 인가하여 측정하였다. 온도 교환 효율은 모든 경우에서 알루미늄관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 종이관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 내측관으로 사용된 재료의 열전도율과 두께의 차이 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환 효율은 모든 경우에서 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 종이 재질은 습도 교환이 가능하지만 알루미늄과 폴리머재질은 습도 교환이 불가능하기 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환과 온도 교환의 두 값을 포함하는 전열 교환 효율은 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 에너지계수(COE)는 현열과 잠열교환이 동시에 일어나는 종이관의 경우 전열에너지계수 값을 현열교환만 일어나는 알루미늄관과 폴리머관은 현열에너지계수를 비교해 보면 종이관의 에너지계수가 가장 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 이중관형 열회수 환기장치의 내부관 재질에 따른 성능을 비교 분석 하였으며 환기장치로 적용이 가능한 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 이중관형 열회수 환기장치의 제품 적용 가능성을 검토하기 위해 성능 시험을 수행하였으며 이중관의 내측관의 재질에 변경에 따른 검토를 하기 위해 종이관, 알루미늄관, 폴리머관을 제작하여 동일한 급/배기 풍량을 인가하여 측정하였다. 온도 교환 효율은 모든 경우에서 알루미늄관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 종이관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 내측관으로 사용된 재료의 열전도율과 두께의 차이 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환 효율은 모든 경우에서 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 이는 종이 재질은 습도 교환이 가능하지만 알루미늄과 폴리머재질은 습도 교환이 불가능하기 때문인 것으로 판단된다. 습도 교환과 온도 교환의 두 값을 포함하는 전열 교환 효율은 종이관의 경우가 가장 큰 값을 나타냈으며 알루미늄관과 폴리머관은 비슷한 결과를 보였다. 에너지계수(COE)는 현열과 잠열교환이 동시에 일어나는 종이관의 경우 전열에너지계수 값을 현열교환만 일어나는 알루미늄관과 폴리머관은 현열에너지계수를 비교해 보면 종이관의 에너지계수가 가장 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 이중관형 열회수 환기장치의 내부관 재질에 따른 성능을 비교 분석 하였으며 환기장치로 적용이 가능한 것을 알 수 있었다.
In this study, performance tests were conducted to investigate the applicability of a double-tube heat recovery ventilation system. Paper, aluminum, polymer, were investigated as materials for the inner tube using the same exhaust-air volume. In all cases, the temperature exchange efficiency of the ...
In this study, performance tests were conducted to investigate the applicability of a double-tube heat recovery ventilation system. Paper, aluminum, polymer, were investigated as materials for the inner tube using the same exhaust-air volume. In all cases, the temperature exchange efficiency of the aluminum tube was the highest, while the paper tube showed similar results to those of the polymer tube. This probably resulted from the differences in thermal conductivity and thicknesses of the materials. The humidity exchange efficiency was the highest for the paper tubes in all cases, while the aluminum tubes and polymer tubes showed similar results. The total heat exchange efficiency, which includes the values of humidity exchange and temperature exchange, was highest in the case of the paper tube, and the aluminum tube and the polymer tube showed similar results. In the case of the paper tube, sensible heat and latent heat exchange occur at the same time, and the coefficient of energy of the aluminum tube and polymer tube are large values, when to be compared with only applicably sensible heat exchange coefficient of the aluminum tube and the polymer tube of total heat exchange efficiency value. The results of this study could be applied to the design of a ventilation system.
In this study, performance tests were conducted to investigate the applicability of a double-tube heat recovery ventilation system. Paper, aluminum, polymer, were investigated as materials for the inner tube using the same exhaust-air volume. In all cases, the temperature exchange efficiency of the aluminum tube was the highest, while the paper tube showed similar results to those of the polymer tube. This probably resulted from the differences in thermal conductivity and thicknesses of the materials. The humidity exchange efficiency was the highest for the paper tubes in all cases, while the aluminum tubes and polymer tubes showed similar results. The total heat exchange efficiency, which includes the values of humidity exchange and temperature exchange, was highest in the case of the paper tube, and the aluminum tube and the polymer tube showed similar results. In the case of the paper tube, sensible heat and latent heat exchange occur at the same time, and the coefficient of energy of the aluminum tube and polymer tube are large values, when to be compared with only applicably sensible heat exchange coefficient of the aluminum tube and the polymer tube of total heat exchange efficiency value. The results of this study could be applied to the design of a ventilation system.
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문제 정의
본 연구 에서는 지금까지 열회수 환기장치에 적용된 사례가 없는 이중관형 열회수 환기장치에 관한 연구로,이중관형 열회수 환기장치의 구성은 실내공기와 실외공기 급배기를 위한 환기장치와 열회수를 위한 이중관으로 구성되어 있다. 환기장치는 1개의 모터를 이용해서 2개의 홴 블로워로 급배기 하는 방식으로 되어 있다.
본 연구를 통하여 이중관형 열회수 환기장치의 내부관 재질에 따른 성능을 비교 분석 하였다. ㎡당 원재료가격을 분석해 보면 종이 재질의 전열교환막의 경우 800원, 알루미늄 박판 재질의 경우는 600원, 폴리머 박판 재질의 경우는 300원으로 성능대비 폴리머 박판 재질의 경우가 가격 경쟁력이 가장 높은 것으로 조사 됐고 연구 결과 다양한 재질을 이중관형 환기장치로 적용이 가능한 것을 알 수 있다.
본 연구에서는 이중관 열교환기 내측의 재질을 온도와 습도가 교환되는 전열 교환막 재질과 현열만 교환되는 알루미늄 박판 재질, PET재질 합성수지 필름인 폴리머 박판 재질로 변경하여 각 열교환 재질에 따른 열회수성능을 비교 검토하자 한다.
본 연구에서는 이중관형 열회수 환기장치의 제품 적용 가능성을 검토하기 위해 성능시험을 수행하였으며 이중관의 내측관의 재질에 변경에 따른 검토를 하기 위해 종이관, 알루미늄관, 폴리머관을 제작하여 동일한 급/배기 풍량을 인가하여 측정하였으며 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
제안 방법
이중관형 열회수 환기장치의 풍량 및 온도/습도 측정은 실내측과 실외측에 구비되어 있는 풍량 측정 챔버와 온도 샘플러를 이용하여 측정하였다. 공기측 온도/습도측정은 정밀도 ± 0.
대상 데이터
실험에서 외측 원통형 배관은 함석판을 사용하였고,내측 원통 배관은 종이 재질의 전열교환막, 알루미늄 박판 재질, 폴리머 박판 재질로 변경하여 측정하였다.
이론/모형
2에 나타내었다. 실험 장치는 항온항습으로 제어되는 2룸 방식의 칼로리미터로 시험은 KS B 6879[6] 열회수형 환기장치 시험 기준의 냉방 조건과 난방 조건으로 시험하였다. 냉방 조건과 난방조건의 시험기준은 Table 2에 나타내었다.
이중관형 열회수 환기장치의 실험 데이터 분석은 KS B 6879(2015)의 시험 규격에서 규정한 계산식을 사용하여 분석하였다. 온도 교환 효율, 습도 교환 효율, 전열 교환 효율, 현열량, 전열량, 에너지 계수(COE)를 아래식을 사용해서 구하였다.
성능/효과
본 연구를 통하여 이중관형 열회수 환기장치의 내부관 재질에 따른 성능을 비교 분석 하였다. ㎡당 원재료가격을 분석해 보면 종이 재질의 전열교환막의 경우 800원, 알루미늄 박판 재질의 경우는 600원, 폴리머 박판 재질의 경우는 300원으로 성능대비 폴리머 박판 재질의 경우가 가격 경쟁력이 가장 높은 것으로 조사 됐고 연구 결과 다양한 재질을 이중관형 환기장치로 적용이 가능한 것을 알 수 있다.
에너지계수(COE)는 현열과 잠열교환이 동시에 일어나는 종이관의 경우 전열에너지계수 값을 현열교환만 일어나는 알루미늄관과 폴리머관은 현열에너지계수를 비교해 보면 종이관의 에너지계수가 가장 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
열회수형 환기장치란 무엇인가?
이러한 목적을 충족하기 위해 개발된 제품이 열회수형 환기장치(Heat Recovery Ventilator)이며, 이는 열 분리재생장치의 원리를 원용하여 제품화된 환기설비로서 "다중이용시설 등의 실내공기질관리법"에 의해 100세대 이상 신축 또는 리모델링하는 공동주택에 시간당 0.5회 이상 환기될 수 있도록 환기설비를 설치하도록 의무화되어있어 환기장치 제품 시장이 급속도로 확대되고 있다.
열회수형 환기장치에 사용되는 열교환기에는 무엇이 있는가?
열회수형 환기장치에 사용되는 열교환기로는 판형 열교환기, 회전형 열교환기, 히트파이프형 열교환기가 있다. 판형 열교환기는 주로 소용량 환기 장치에 적용되며 누설율이 적어서 오염된 실내 공기가 실내로 재유입 되는 것을 방지하는 장소에 사용된다.
열회수형 환기장치는 어떤 목적을 충족하기 위해 개발되었는가?
2020년부터 의무화 예정인 제로에너지건물은 최근 전 세계적으로 건물에너지의 고효율화를 위하여 각 국에서 적극적으로 추진 중에 있으며, 국내에서도 한국에너지기술연구원 등 일부 건설회사에서 파일롯 상태의 제로 에너지주택을 건설하여 운영 중에 있다. 이러한 에너지 절감은 실내 에너지의 보호를 위해 가옥구조를 밀폐형으로 변화하게 만들어야 하며 그에 따라 밀폐된 실내공간의 공기오염의 심각성은 에너지 보존과 신선한 공기의 호흡이라는 양립할 수 없는 것으로 여겨졌던 두 가지 쟁점 사이에서 해결하여야할 중요한 과제로 대두되고 있다. [2]
참고문헌 (7)
G. T. Kim, C. Y. Chun, S. D. Kim "A Comparative Analysis of Energy Performance according to the Ventilation System in Apartment House", LHI Journal, vol. 6 no. 4, pp. 215-220, 2015. DOI: https://doi.org/10.5804/lhij.2015.6.4.215
J. H. Ku, "A Study on Characteristic Analysis for Indoor Ventilation Performance of Mechanical Ventilation System", Journal of the Korean Institute of Gas, vol. 16, no. 2, pp. 31-37, 2012. DOI: https://doi.org/10.7842/kigas.2012.16.2.31
K, H. Kim, "A Study on Operating Method by Energy Evaluation and Performance Evaluation of Heat Recovery Ventilator According to Outdoor Conditions" Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering vol. 20, no. 1, pp. 57-64, 2008.
S. T. Jeon, J. P. Cho, "An experimental study on the performance of the separate type heat pipe in accordance with the refrigerant charge", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society vol. 16, no. 3 pp. 1600-1604, 2015. DOI: http://doi.org/10.5762/KAIS.2015.16.3.1600
S. T. Jeon, J. P. Cho, "Study on the Performance of the Separate type Heat Pipe Using the Parallel Flow type Heat Exchanger", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society vol. 16, no. 8, pp. 5045-5050, 2015. DOI: http://doi.org/10.5762/KAIS.2015.16.8.5045
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