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문제 정의
- 하지만 현재 전열교환 소자의 흡습제로는 염화리튬이 주로 사용되고 있다. (9) 본 연구에서는 전열교환 소자 성능 향상 방안의 일환으로 골심지에 염화리튬을 함침하는 방안에 대해 검토하였다. 흡습제가 함침된 시료와 함침되지 않은 시료 두 종류를 제작하고 성능을 실험적으로 비교하였다.
- 본 연구에서는 전열교환 소자의 골심지에 염화리튬 흡습제를 함침하여 전열성능을 향상시키는 방안에 대하여 검토하였다. 시료 크기는 가로, 세로, 높이 각각 338 mm, 338 mm, 380 mm이고 골심지의 골 높이는 2.
제안 방법
- 골심지를 완전히 건조시키기 위하여 골심지를 크기 1 m×1 m×1 m의 진공 챔버에 넣고 골심지의 무게가 더 이상 변화하지 않을 때까지 진공 펌프를 작동시켰다.
- 47 mm이다. 골심지에 흡습제를 함침한 시료와 함침하지 않은 시료 두 종류에 대하여 성능 실험을 수행하였다. 주된 결론은 다음과 같다.
- 8에 두 골심지의 시간에 따른 수분 흡착량을 비교하였다. 실험은 38.5 cm2 크기의 원형 골심지로부터 수분을 완전히 제거한 후 30℃, 50% RH로 유지되는 항온항습실에서 수분 흡착량의 변화를 측정하였다. 골심지를 완전히 건조시키기 위하여 골심지를 크기 1 m×1 m×1 m의 진공 챔버에 넣고 골심지의 무게가 더 이상 변화하지 않을 때까지 진공 펌프를 작동시켰다.
- 실험은 환기부챔버의 농도가 7,000 ppm을 유지한 상태에서 수행되었다. 이산화탄소의 농도 측정은 외기(OA), 급기(SA), 환기(RA) 덕트 세 곳에 이산화탄소 센서를 설치하여 측정하였다. 누기율은 누기량을 급기량으로 나눈 값으로 다음 식으로 정의된다.
- 누기율은 이산화탄소 이행법으로 측정한다. 즉, 환기(RA)부에 고농도의 이산화탄소를 공급하고 누설로 인한 외기(OA)부와 급기(SA)부의 이산화탄소 농도 변화를 측정하여 누기량을 결정한다. 측정 중 환기부의 이산화탄소 농도가 균일하게 유지되는 것이 중요한데 이를 위하여 환기부에 별도의 소형 챔버를 설치하고 이산화탄소 봄베로부터 공급되는 고농도 이산화탄소와 유입되는 환기가 잘 섞이도록 한다.
- 42 cm2의 시료를 통과하는데 걸리는 시간으로 정의된다. 투습도는 중량법(11)으로 측정하였는데 건조제(염화칼슘, 염화나트륨 등)가 담겨있는 접시 상부에 전열막을 설치한 후 이 접시를 규정된 온도와 습도로 유지되는 항온항습기 내에 하루 동안 두어 증가한 중량 즉, 전열막을 통과한 수분의 양을 측정하여 투습도(g/m2 day)를 구한다.
- (9) 본 연구에서는 전열교환 소자 성능 향상 방안의 일환으로 골심지에 염화리튬을 함침하는 방안에 대해 검토하였다. 흡습제가 함침된 시료와 함침되지 않은 시료 두 종류를 제작하고 성능을 실험적으로 비교하였다.
대상 데이터
- Table 1에 실험에 사용된 전열교환 소자의 제원이 나타나 있다. 가로, 세로, 높이는 각각 338 mm, 338mm, 380 mm이고 골심지의 골 높이는 2.0 mm, 골 핏치는 4.47 mm이다. 골 형상은 이등변 삼각형에 가깝고 골심지와 전열막은 접착제(아크레졸)를 사용하여 부착되었다.
- 본 연구에서는 전열교환 소자의 골심지에 염화리튬 흡습제를 함침하여 전열성능을 향상시키는 방안에 대하여 검토하였다. 시료 크기는 가로, 세로, 높이 각각 338 mm, 338 mm, 380 mm이고 골심지의 골 높이는 2.0 mm, 골 핏치는 4.47 mm이다. 골심지에 흡습제를 함침한 시료와 함침하지 않은 시료 두 종류에 대하여 성능 실험을 수행하였다.
- 01℃)를사용하였다. 실험장치는 실내와 실외의 온습도 조건을 모사하는 2개의 항온항습 챔버 사이에 설치된다. 실험은 KS 규격(14)(KS B 6879 : 열 회수형 환기장치)에 따라 수행되었다.
- 골 형상은 이등변 삼각형에 가깝고 골심지와 전열막은 접착제(아크레졸)를 사용하여 부착되었다. 이 전열교환 소자에 사용된 전열막의 제원은 두께 0.038 mm, 밀도 1,124 kg/m3, 투기도(10) 7,500초,40℃, 90% RH에서 측정된 투습도(11) 7,520 g/m2 day이고 흡습제로 염화리튬이 사용되었다. 흡습제가 함침된 골심지의 제원은 두께 0.
이론/모형
- 덕트 입구측 공기 온습도는 별도의샘플링 유닛을 실험장치 입구에 설치하여 측정한다. 공기측 풍량은 ASHRAE 41.2(12)에 규정된 노즐차압을 이용하여 측정하고 시료의 입출구 온습도는 ASHRAE41.1(13)에 규정된 샘플링 방법에 의해 측정한다. 온습도 측정에는 고정밀 Pt-100Ω 센서(정밀도 ±0.
- 누기율은 이산화탄소 이행법으로 측정한다. 즉, 환기(RA)부에 고농도의 이산화탄소를 공급하고 누설로 인한 외기(OA)부와 급기(SA)부의 이산화탄소 농도 변화를 측정하여 누기량을 결정한다.
- 실험장치는 실내와 실외의 온습도 조건을 모사하는 2개의 항온항습 챔버 사이에 설치된다. 실험은 KS 규격(14)(KS B 6879 : 열 회수형 환기장치)에 따라 수행되었다. 냉방조건일 경우 실내측 온습도는 24℃/17℃(건구/습구)로 유지되었고 실외측 온습도는 35℃/24℃로 유지되었다.
- 투기도는 Gruley법(10)을 사용하여 측정하였다. 투기도는 전열막 시료 전후에 1.
성능/효과
- (1) 온도교환효율은 흡습제 함침 유무에 상관없이 유사함을 보인다. 또한 난방 시 온도교환효율이 냉방시 값보다 다소 높게 나타났다.
- 이는 본 연구의 염화리튬이 함침된 원지의 흡습특성 때문인데 상대습도가 증가할수록 원지의 흡습 능력이 증가한다. (16) 난방시 평균 상대습도는 58%로 냉방시의 값 45%보다 크다. Fig.
- (2) 습도교환효율은 흡습제를 함침한 소자의 경우 냉방에서 9%, 난방에서 14% 크게 나타났다. 골심지에 흡습제가 함침된 경우 골심지에 흡착되는 수분량이 증가하고 따라서 채널 간 수분전달량도 증가하는 것으로 판단된다.
- (3) 골심지에 대한 수분 흡착 실험 결과 흡습제를 함침한 골심지에서 초기 흡착속도도 높고 최종 흡착량도 2배 이상으로 나타났다.
- (4) 난방시 습도교환효율이 냉방시의 값보다 크게 나타났다. 이는 본 연구의 염화리튬이 함침된 원지의 경우 상대습도가 증가할수록 원지의 흡습 능력이 증가하기 때문이다.
- 7에 전열 교환효율을 나타내었다. 골심지에 흡습제를 함침한 전열교환 소자에서 효율이 5% 가량 높게 나타났다. 이는 수분전달에 의한 잠열교환량이 증가하였기 때문이다.
- 본 시험에 사용된 전열교환 소자의 흡습제 함침 유무에 따른 누설율은 각각 2.8%, 3.0%로 나타났다. 이산화탄소 농도 측정에는 SenseAir사의 CO2 센서가 사용되었는데 이 센서는 측정범위 0~20,000 ppm에서 정확도는 ±30 ppm이다.
- 오차해석(15)결과 온도, 습도 및 전열교환효율의 최대 오차는 각각 ±2.7%, ±4.4%, ±3.9%로 나타났고 누기율의 최대 오차는 ±1.8%로 나타났다.
- (7)은 기체 차폐도, 밀도 등 물성이 상이한 전열교환 소자에 대한 실험을 통하여 종이 물성이 전열교환 소자의 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 전열막의 밀도가 증가할수록 현열교환 성능은 증가하였다. 하지만 잠열교환 성능은 기체 차폐도, 밀도 등에 관계없이 거의 동일하게 나타났다.
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