기술자료

8-04. 열회수형 환기장치의 종류 및 특징

M 관리자 28 24,173 2013.10.28 22:52

우리나라 환기장치는 “KS B 6879 : 2012, 열회수형 환기장치“의 기준을 따르고 있다.

 

환기장치는 크게 두가지로 구분되는데, 판형 열교환기와 원형(로타리) 열교환기가 그것이다.

이 글은 환기장치의 종류와 특징에 집중한다.

 

우선 환기를 이야기할 때 항상 이야기되는 단어는 알고 넘어가는 것이 좋을 듯 하다.

 

R.A : Return Air, 실내에서 환기장치로 나가는 공기

S.A : Supply Air, 환기장치에서 실내로 공급되는 공기

E.A : Exhaust Air, 환기장치에서 외부로 나가는 공기

O.A : Out Air, 외부에서 환기장치로 들어오는 공기

 

이 글을 보기 전에 "우리나라 열교환형 환기장치의 문제점"에 대한 글을 먼저 읽기를 바란다.

 

 

1. 판형열교환기


가장 많이 사용되고, 우리나라의 거의 모든 제품이 이 판형 열교환 방식이다.

 

열교환 원리는 빨대를 아래 그림과 같이 다른 방향으로 수백개를 겹쳐 놓고, 나가는 공기와 들어오는 공기가 그 사이를 통과하도록 하여, 공기가 서로 섞이지 않으면서 서로의 열을 교환하도록 되어있다.

 

 

판형_1_m.jpg

 


판형_2_m.jpg

 


판형_3_m.jpg

 

 

 

아래 사진은 판형 열교환기에 들어가는 열교환소자와 환기장치의 실제 모습이다.

 

 

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이 판형은 습기까지 교환되느냐, 온도만 교환되느냐에 따라서 전열교환, 현열교환이라는 명칭이 붙는다.

 

현재 우리나라는 거의 모든 회사에서 습기까지 교환되는 전열교환소자를 사용하고 있다.

 

 

2. 환형(로타리식)열교환기


이 방식은 원래 업무시설에서 사용되는 대형공조기에 들어가던 열교환기를 주택에 맞게 축소시킨 형식이다.

 

열교환 방식의 원리는 다소 어렵지만, 원형의 열교환소자가 지속적으로 돌아가면서 절반은 급기를, 절반은 배기를 하게 된다.

그러면서 배기를 할 때, 열교환소자에 머문 열기를 급기를 하면서 빼내 오는 방식이다.

    

 

원형_1_m.jpg

 


원형_2_m.jpg

 

 

아래는 실물사진이다.

 

 

그림1_s.jpg

 

 

이 제품은 별도의 필터가 없이 환형열교환기를 피자의 조각처럼 빼내어 세탁 후 다시 사용하면 되는 제품으로 별도의 필터교체가 필요없다는 장점이 있으나 정교한 필터링을 불가능하다.

 

 

그림2_s.jpg

 

 

 

물론 환형 열교환기 제품중에서도 별도의 필터가 달려있는 제품도 있다.

 

이 환형열교환기는 판형열교환기에 비해 효율이 높다. 그러나 이 방식은 조금만 생각해 보면 실내에서 나가는 열뿐만이 아니라 실내 공기가 다시 나가지 못하고 일부 들어오게 생겼다.

이처럼 내부의 공기가 들어오는 공기에 섞여서 다시 들어오는 것을 “누기율”이라고 표현한다. 통상적인 판형열교환기의 누기율이 3% 이하라고 한다면, 이 환형열교환기의 시험성적서상 누기율은 8% 로 기록되어져 있다. 즉, 나가는 공기의 8%가 다시 실내로 들어온다는 뜻이다.

즉, 누기율이 높은 이유로 마치 온도교환효율이 높은 것 같은 착시현상이 있을 수 있다는 것이다.

 

또한 이 방식의 단점은 급기와 배기를 위한 휀 이외에도 환형열교환기를 돌리기 위한 모터가 하나 더 필요하여, 판형열교환기에 비해 소비전력이 높다는데 있다.

그리고, 환기되는 공기가 두툼한 환형열교환기를 통과하므로 판형에 비해 기기의 소음이 큰 것도 단점이다.

 

 

3. 창문형 환기장치


이 제품은 각 방으로 연결되는 덕트 작업없이 각 방의 창문 옆에 설치하여, 필요한 실만 환기하는 목적으로 만들어진 제품이다. 제품의 가격도 저렴하여 각 방 창문에 모두 설치한 가격이 일반 열회수형환기장치+덕트공사 비용과 거의 같다.

그러나 결론적으로 이야기하자면 KS의 기준은 이 환기장치의 소음이 40dB 이하를 요구하고 있는데, 이 기준이 문제가 된다.

 

2017.02.10 추가

국내 기준이 45dB -> 40dB로 변경되어 숫자를 수정하였습니다.

그러나, 하단의 글은 전체적인 맥락에서 볼 때, 수정필요성이 없어 원래의 내용을 유지합니다. 

  

대리점에서 이 환기장치를 가동하면 마치 아무 소음이 없는 것처럼 조용하게 느껴진다. 그러나 환기장치는 주로 취침시 가동된다는 것을 인식해야 한다. 낮에는 자연환기를 해도 되기 때문이다. 

기준으로 정한 45dB 의 소음은 낮 동안의 주변 소음에 묻힐 정도이나, 조용한 밤에는 거의 잠을 잘 수 없는 수준임을 알아야 한다. 환기장치 대리점에서 낮에 느끼는 소음정도와는 완전히 다르다. 아마도 소음에 둔감한 사람조차 잠을 이룰 수 없을 정도일 것이다.

그러므로 아직까지 이 제품을 사용하는 것은 말리고 싶다. 만약 25dB 이하로 소음을 개선시킨 제품이 있다면 모르겠으나, 그럴 경우 제품의 가격이 높아지기 때문에 어차피 사용할 수 없는 것은 마찬가지일 것이다.

 

    

환기장치 시험성적서 보는법

 

열회수형 환기장치의 시험성적서를 보면 아래와 같다.

제품의 누기율은 “갑”지에는 없고, 뒷면의 “을”지를 확인해야 한다. 설계자라면 시험성적서는 반드시 “을”지까지를 확인하는 버릇을 갖는 것이 좋다.

 

 

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여기서 성능의 확인은 “에너지계수”와 “효율”의 전열(%) 두 가지를 확인하면 된다.

 

에너지계수는 숫자가 클수록 전력소비가 적다는 뜻이다. 우리나라 고효율기자재는 이 에너지계수가 난방 “10”이상이어야 한다고 되어 있다.

 

효율은 두가지가 있는데 항상 아래쪽의 효율 “전열(%)”를 확인하면 된다. 이 전열의 의미는 “유효전열교환효율”의 약자인데, 온도와 습기의 동시교환효율과 누기율까지가 고려된 효율을 의미한다. 이 때 냉방효율은 난방효율을 거의 따라 오므로 “난방효율”만을 따지면 된다. 물론 높을수록 열교환이 잘된다는 뜻이다. 우리나라 고효율기자재 인증은 난방전열교환효율 70% 이상을 요구하고 있다.

 

효율과 위에 있는 온도교환효율의 차이는

온도교환효율에 누기율을 뺀 것이 맨 아래에 있는 “효율”이다. 즉, 누기율이 높아 온도교환이 잘 되는 것 같은 착시를 없앤 숫자로 보면 된다. 누기율이 높을수록 두 숫자의 차이가 커진다.

 

즉, 아래 두 개의 시험성적서를 비교해 보면 온도교환효율과 효율의 차이가 어느 정도 나는지 확인할 수 있다. 아래 시험성적서는 온도교환효율이 높지만 누기율이 높아서 생긴 착시인 것이다.

 

 

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<국산 열회수환기장치 A 제품>

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<국산 열회수환기장치 B 제품>


 

위의 시험성적서는 유효전열교환효율은 73% 정도로 비슷한데, 유효온도교환효율은 각 각 77% 와 95% 로 무려 18% 가 차이가 난다. 그 만큼 아래 제품의 누기율이 높고, 습기의 교환이 잘 된다는 의미이다.

 

그러므로 진정한 열교환효율은 시험성적서의 아래 쪽을 확인하는 것이 맞다.

 

또한 “을”지를 확인하면 누기율과 “기외정압”도 확인할 수 있는데 고효율기자재 인증에서 누기율은 10% 이하를 요구하고 있다.

 

 

전열교환(습기+온도 교환)의 중요성

 

비록 우리나라에서 전열교환까지 되는 것이 왜 중요한 이유는 아래와 같다.

 

우리나라 겨울철 외부온도가 0℃, 상대습도 60% 라고 한다면, 공기 중의 습기량은 2.9gram/㎥ 이고, 실내 온도가 23℃, 상대습도가 60% 라고 한다면, 실내 공기 중의 습기량은 12.3 gram/㎥ 이다. 즉, 실내외 습기량 차이가 9.4 gram/㎥ 차이가 나므로, 만약 추가적 가습없이 환기가 계속된다면 실내 상대습도는 12% 까지 떨어질 수 있다는 뜻이다. 그러므로 습기의 교환없이 환기가 된다면 실내는 매우 건조해 질 수 밖에 없다.

그러나, 다행인지 불행인지 우리나라 주택의 특징이 물을 많이 사용하는 요리를 하고, 빨래를 실내에서 자연건조시키며, 화분까지 키우고 있기 때문에 실내습도가 상당히 높다는 것이다.

(몇몇 사례에서 저녁 식사 후 실내 상대습도가 90% 를 넘는 주택도 있었다.) 그러므로 습기가 교환되는 전열교환을 하더라도 마트에서 1~2만원 정도에 파는 온습도계를 집안에 두고 온습도를 관리하는 것은 거주자의 건강을 위해 중요하다.

 

 

두 종류의 환기장치가 가지는 동일한 단점은 “국산 열회수형 환기 장치의 문제점”글과 같다.

 

 

환기장치별 특징 비교


항목

판형열교환기

비교 우위

환형열교환기

전열교환

가능

=

가능

소비전력

상대적 낮음

>

상대적 높음

소음

상대적 낮음

>

상대적 높음

장치 크기

상대적 작음

>

상대적 큼

누기율

낮음

>

높음

열교환효율

낮음

<

높음

동결가능성

상대적 높음

<

상대적 낮음

바이패스 기능

있음(제품에 따라)

= <

있음

 

 

 

어떤 환기장치를 선택해야 하는가?

 

상기 비교표만을 보면 판형열교환기를 사용하는 것이 타당해 보인다. 환형열교환기의 누기율을 빼면 실제 유효전열교환효율은 사실상 판형과 다를 바 없고, 전력소비, 소음 등 모든 면에서 판형보다 뒤처진다.

그러나 환형환기장치의 최대 단졈인 누기율이 요물단지같은 존재가 된다. 이 누기율이 높다는 단점이 왜 결정적인지는 교환되는 온도를 계산해 보면 알 수 있다.

 

KS B 6879 에 의한 온도교환효율의 계산 방법은 아래와 같다.

 

 

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만약 판형 환기장치의 온도교환효율이 75% 이고, 외기의 온도가 5℃, 실내온도가 22℃ 라면, 들어오는 온도는 아래와 같다.

 

(5 – x) / (5 – 22) * 100 = 75

x = ( 75 / 100 * 17 ) + 5 = 17.75 ℃

 

이와 같은 식으로 실내온도를 고정시켜 놓고, 온도교환효율과 외기온도의 변화에 따른 실내 유입공기 온도를 계산하면 다음과 같다.

 

- 실내온도 22℃ 일 때, 효율별 실내유입공기(SA) 온도 계산결과

외기온도

온도교환효율 75%

일 때 SA 온도

온도교환효율 85%

일 때 SA 온도

온도교환효율 95%

일 때 SA 온도

5 ℃

17.75 ℃

19.45 ℃

21.15 ℃

0 ℃

16.50 ℃

18.70 ℃

20.90 ℃

-5 ℃

15.25 ℃

17.95 ℃

20.65 ℃

-10 ℃

14.00 ℃

17.20 ℃

20.40 ℃

-15 ℃

12.75 ℃

16.45 ℃

20.15 ℃

 

물론, 이는 실내외 상대 습도를 고려하지 않은 값으로써 효율이 올라갈수록 상기 온도보다는 조금 더 낮은 값을 보이게 된다.

 

실제로 취침시 인입되는 공기의 온도가 16.5℃ 이하가 되면, 사용자는 추위를 느낀다. 이 때문에 독일산 열회수형환기장치나 국산 열회수형환기장치나 모두 예열기가 필요하다. 즉, 외부에서 들어오는 공기 OA의 온도를 0℃ 보다 높게 유지시켜 주는 장치가 필요한 것이다.

또한 열교환기 내부에서 OA , RA 가 교환되면서 결로나 결빙의 우려가 있기 때문에 이를 피하기 위해서라도 OA의 온도가 0℃ 이상 되어야 한다.

 

패시브하우스를 조금 깊게 공부하신 분이시라면 아시겠지만, 패시브하우스의 인증요건이 1.5리터의 목표도 O.A의 온도가 0℃ 를 전제로 계산된 것이다.

(패시브하우스의 난방 부하와 1.5리터의 근거 참조)

 

그러나, 이 예열기가 문제인데, 우리나라의 열회수형환기장치는 이 예열기를 옵션으로라도 달 수 있는 제품이 거의 없으며, 있더라도 소비전력이 300~600W 에 달할 뿐더러, 예열기가 OA 측에 판형 형태로 달려 있어, 먼지가 지속적으로 쌓일 경우 화재의 위험성까지 내포하고 있다. 

 

 

CAM00933_s.jpg
<국산 모 제품의 프리히터 장치>

 

 

그렇다고 이 문제가 모두 해결된 독일산을 사용하자니 기기 가격만 700만원 가까이하는데 예열기를 추가할 경우 예열기 가격만 옵션으로 거의 200만원 가까이 한다.

또한 지중냉매교환방식인 브라인시스템을 이용할 경우 추가 가격은 1500만원 정도 한다.

 

지금 시점에서 어느 하나 소비자를 만족시킬 수 있는 것은 없어 보인다.

 

마땅한 예열기가 없다면 결국 환기장치의 효율 밖에는 기댈 것이 없다.

왜 국산 환기장치는 효율이 모두 70% 대 초반인 것인가?

환기장치의 효율은 거의 모두 열교환소장의 성능에 달려있다.

 

아래는 이 열교환소자의 형태별 효율을 대략적으로 그린 것이다.

 

열교환소자별효율_s.jpg


 

당연하겠지만, 공기가 서로 맞물려 통과하는 길이가 길 수록 열교환율이 올라간다. 우리나라에서 사용되는 거의 모든 열교환소자는 맨 왼쪽처럼 정사각형이 대부분이다.

그런데, 이처럼 단순한 문제를 해결하지 못하고 있는 이유는 효율 70% 만 넘어가면 고효율기자재로 인정을 받을 수 있고, 시장에서는 이 인증을 받은 제품을 대상으로 최저가 제품만을 선택하고 있기 때문이다. 

 

공동주택에서 환기장치를 선택하는 시공자 입장에서는 소비자가 춥든 환기가 잘되든.. 소비전력이 높게 나오든.. 무조건 싼 제품만 찾는다. (고효율인증을 받았으므로, 꼭 시공사의 잘못도 아니다.)

이게 우리나라 공동주택에 들어가는 환기장치의 현실이다.

물론 과거에는 좋은 제품을 개발하려는 의지를 가진 중소기업이 있었다. 하지만 그들이 좋은 제품을 내놓더라도 결국 시장에서 선택을 해주지 않으니.. 이제는 그런 회사는 찾아볼 수 없게 된 것이다. 

 

환기장치 시장 중 가장 큰 시장인 공동주택 시장이 이러할 진데... 제품을 만드는 입장에서 굳이 효율을 올려가며 가격을 상승시킬 하등의 이유가 없는 것이다.

 

그러므로, 결국 모든 환기장치의 효율이 75% 내외를 보이고 있는 상황에서 선택할 것이 거의 남아 있지 못하다. 비록 전열교환효율은 낮더라도, 온도교환효율이 90%를 넘고, 전력소비, 누기율, 소음도 억제한 제품은 국내에 없다.

 

하지만, 비록 전력소모량은 더 크더라도 환형열교환기는 열교환효율이 90%를 넘는다. 비록 그 원인이 누기율이 높은 것이라는 아이러니한 요인이지만, 최소한 재실자가 잠을 자면서 추위를 느끼지는 않는다는 뜻이다.

 

상기 표에서 보다시피 온도교환효율이 90%를 넘어가면 외기가 –10℃ 를 보여도 실내로 들어오는 SA의 온도가 매우 안정정이며, 기기 내부에서도 결빙이 생길 수는 있으나, 결빙이 순간적으로 생기더라도 이 판이 회전하여, RA와 직접적으로 다시 만나게 되므로 결로/결빙의 가능성이 대폭 감소한다. (물론 외기가 –10℃를 넘어가면 환형열교환기도 결로가능성이 높아진다.)

즉, 비록 누기율 때문이기는 하나 SA의 안정적 온도를 보장할 수 있고, 내부 결로의 가능성이 낮아진 환형열교환기가 오히려 지금의 우리나라 열회수형환기장치의 수준에서 장점이 된다는 의미이다.

 

그러므로 지금 시점에서 선택가능한 환기장치의 종류는 “울며 겨자먹기”의 심정으로 환형(로타리)열교환기를 선택하는 것이 최선으로 보여 진다.

 

 

그럼 독일 환기장치와 우리나라 환형환기장치의 유지비용을 비교해 보는 것도 의미있을 것 같다.

전력요금은 소비자가 이미 450kWh/월 을 사용하고 있다고 가정하고 누진제(2013년 10월 전기요금 기준)를 고려하였다.

 

"450kWh/월" 를 금액으로 환산하면 전기요금 84,125원 + 기본료 6,240 = 90,360 원이다.

 

또한 기타 부자재 가격은 같고, 필터는 6개월에 한번씩 교체하는 것으로 보았다.


1. 하루 24시간 한달 내내 가동 (중 모드)

 

 구분  기계가격  소비전력
(250CMH) 
 월사용
 전력량
추가전력요금
(기존에 이미
450kWh/월
사용에 추가
누진요금)
 필터비용
 (일회)
 10년사용
국산
환형
 250만원  150 W/h  108 kWh  60,401 원  3 만원  724.8 만원
독일
판형
 600만원  90 W/h  64.8 kWh  30,558 원  8 만원  366.7 만원

 

2. 하루 10시간 한달 내내 가동 (중 모드)
 구분  기계가격  소비전력
(250CMH) 
 월사용
 전력량
추가전력요금
(기존에 이미 
450kWh/월
사용에 추가
누진요금)
 필터비용
 (일회)
 10년사용
국산
환형
 250만원  150 W/h  45 kWh  18,301 원  3 만원  279.6 만원
독일
판형
 600만원  90 W/h  27 kWh  10,981 원  8 만원  291.8 만원

 

많으면 많고, 적으면 적은 값이다.

 

하지만, 공동주택의 실내공기질 글에서도 밝힌 바와 같이, 이 돈을 투자하여 가족의 건강을 지킬 수 있고, 수험생의 두뇌를 맑게 유지하면서, 숙면을 취할 수 있기 때문에 기꺼이 투자하시기를 바라는 바이다.  물론 태양광발전 설비를 설치할 경우 이정도 사용량은 역시 전혀 문제가 되지 않는다.

 

물론 RA의 거의 10% 가까이가 다시 SA로 투입되므로, 환기량 역시 약 10% 정도 더 고려해야 하며, 디퓨저 위치를 고려할 때 실내의 조리 냄새 등이 다시 들어오지 않도록 고려하는 것도 필요하다.

 

* 환기 장치를 떠나서 가정에서는 한달 전기 사용량이 500kWh 를 넘지 않게 관리하는 것이 중요하다.



Comments

G 신송섭 2013.10.29 01:53
안녕하세요 오늘 많은 것을 배우고 갑니다.
고맙습니다.
글을 읽다 보니
열회수형 환기장치의 시스템에 대해서 한가지 궁금한 것이 있어 글을 올립니다.
지금 언급되어 있는 시스템을 보면 정화공기 출구와 오염공기 입구가 거의 같은 위치에 있는데
그렇게 되면 방안내부의 환기 속도에 문제가 되지 않을까 하는 생각이 드네요
즉, 방안 내부에 공기를 순환할 수 있는 장치가 있어야 하지 않을까 생각되는데 ....

그리고 강제 환기에 대한 환기율을 계산하는 공식이 있을까요...?
마지막으로 열교환기의 시연을 볼수 있는 기회가 있을까요...?

감사합니다.
M 관리자 2013.10.29 09:16
안녕하세요..

열회수형 환기장치는 기본적으로 덕트를 통해 공기를 공급하거나 빼게 됩니다. 그러므로 덕트를 빠져 나오는 디퓨저의 위치는 상당히 멀리 떨어져 있기 때문에 공기의 순환은 문제가 되지 않습니다.

환기율은 집안의 바닥면적이 100㎡ 이고, 높이가 2.5m (이 보다 높다면 2.5m로 고정) 라면 체적은 250㎥ 이 됩니다.
만약 환기장치의 용량이 150CMH (CMH = ㎥/h) 라면, 환기율은 150/250= 0.6회/h 로 계산될 수 있습니다. 물론 덕트손실 등 기외정압을 따려 보아야 겠습니다만...

열교환기의 시연은 저희 협회 모든 설계/시공사가 적용을 하고 있으므로, 방문을 하시면 되는데, 공식적으로 방문이 가능한 곳은 메인페이지 왼쪽의 "힐링 3리터하우스"가 팬션으로 운영되고 있으므로 이를 이용하시면 되실 듯 합니다.

감사합니다.
G 신송섭 2013.10.30 08:53
답변 감사합니다. 많은 도움이 되었습니다.
1 김용철 2013.10.29 14:30
매번 훌륭한 기술자료를 올려주셔서 고맙습니다.

오늘도 돌깨고 갑니다.
보면 볼수록 신통방통 합니다.
1 이경현 2013.10.30 15:38
알기 쉽게 설명된 좋은 자료 감사합니다.
1 황세연 2013.11.20 18:40
평소 협회를 통해 패시브하우스를 알게 되면서,여러모로 도움을 많이 받고 있습니다.
건축을 30여년 해오면서 내집 하나 갖지 못하다가 이번에 무리임에도 불구하고 몇년전에 장만한 땅에 건축을 하게 되었습니다.건축구조는 목조로 하고 단열과기밀을 보강하는 문제,삼중유리창호선정등은 무리 없이 진행되는 반면, 열회수형환기장치에서 꽉 막혀 있었는데 상당한 도움이 되었습니다.
감사합니다.
1 황세연 2013.11.20 18:42
비밀글입니다.
M 관리자 2013.11.20 22:54
황세연 선생님..

어차피 우리나라에 환형열교환기는 두 회사밖에 없어서 둘 다 회사명을 말씀드리겠습니다.
SSK 와 셀파 라는 곳입니다.
감사합니다.
1 이우현 2013.11.24 01:10
전기소모가 많은 가정의 경우 환형열교환기의 전력소모에 따른 전기료가 더 상승할거 같고,
결로, 소음, 누기율등을 고려할때 장기적인 관점에서 외산제품이 비싸지만 경쟁력이 있어보이는군요.
초기 자본의 차이가 심해 망설여지기는 합니다.
M 관리자 2013.11.24 10:29
네.. 저희도 무척 고민되는 부분입니다. 그래서 본문에 "울며 겨자먹기"라는... 조금은 이런 글에 어울리지 않는 표현을 하였습니다.
1 최민우 2013.12.18 12:13
국내 2개 업체, 독일 1개 업체에 견적을 받아봤습니다만.. 용량 추천이 제각각입니다..
하여 조언을 부탁드립니다.

저희 집의 체적은 430㎥ 입니다.

독일 제품은 200CMH 짜리 제품을 / 국내 업체1은 500CMH짜리 제품을 / 국내 업체2는 350CMH 짜리 제품을 추천했습니다.

덕트 등에서 발생하는 손실을 기외정압이라고 하나요? 그것까지 감안하면 독일 제품은 너무 용량이 작아보이기까지 합니다. (혹시 독일 제품은 용량 스펙이 기외정압을 고려한 것일까요?)

반면 500CMH 제품은 단순 비례 계산으로 중 모드로 사용 시 약 330W 의 전력소비를 보여 너무 부담스럽습니다. (350CMH 용량의 모델이 182~290W)
M 관리자 2013.12.18 13:15
250CMH 이상 이면 됩니다.
500을 추천한 회사이름을 저희 협회 메일로 주실 수 있으신가요?
제품에 자신(기외정압)이 없거나, 기본이 갖추어지지 않은 회사로 생각되어 집니다.
1 오재환 2013.12.26 13:26
내년 봄 농촌에 20평 정도의 집을 지으려고 계획하고 있습니다.
외부에서 들어오는 공기를 지열을 이용하여 데우면 환기장치의 전기요금 부담을 덜 수 있을 것 같습니다.
인터넷을 검색해보면 다음과 같은 아이디어(cool tube)들이 소개되고 있습니다.

http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5652
http://cafe.naver.com/strawbalehouse/10060
http://cafe.naver.com/strawbalehouse/13889

위 방법처럼 2m 정도 땅을 파고 40~50m 길이의 200mm 플라스틱관을 묻고 환기장치에 연결하는 일이 망설여지는 것은
1. 투자한 만큼의 효율성(흡기온도의 상승으로 전기요금의 절약)이 있을 지
2. 자동차의 에어컨 닥트처럼 곰팡이가 서식하여 계속 곰팡이 냄새를 공급하는 것은 아닐지
3. 20평 집의 체적이 160㎥정도인데 VOCs는 공기청정기로 잡고, CO2는 화분으로 해결하라는 사람도 있습니다.
관리자님의 의견을 듣고 싶습니다.
M 관리자 2013.12.26 14:46
안녕하세요..

결론적으로 말씀드리면, 공기대공기방식의 급기는 우리나라 처럼 여름 습도가 높은 경우에 성공할 확율이 매우 낮습니다. (사실 거의 성공하기 어렵습니다.)
이를 성공시키기 위해서는 독일처럼 내곰팡이 코팅이 되어 있는 튜브를 사용하고 그 이음매의 처리와 응축수 배출 시스템이 완벽해야 하는데, 공사비용을 감당키 어려우실 것입니다.
즉, 올려 주신 링크처럼 "개념"으로 접근하시다가는 큰 낭패를 볼 수 있는 방법입니다.
또한 급기압력이 떨어지므로 이를 위한 적절한 풍량계산도 수행되어야 하며, 급/배기 압력차로 인한 2차적 손실도 감안되어야 합니다.
그러므로 적용은 전문가에 의한 전문적 자재를 사용해야 하므로 여러모로 말리고 싶다는 말씀을 드립니다.
이런 이유로 독일에서도 최근에는 브라인시스템(냉매대 공기방식)으로 방향을 선회하고 있는 형편입니다.
꽤 오래전 이야기이긴 하지만....제가 알고 있는 3채의 주택이 말씀하신 방식을 적용했다가 곰팡이 냄새때문에 2년차 때 모두 막아버리고 사용하지 않고 있습니다.
또한 곰팡이가 생기지 않았다고 하더라도 "흙냄새" 같은 것이 지속적으로 실내에 유입이 됩니다. 이는 지반수가 배관틈새로 유입이 되어 발생되는 것으로써 이를 잡기도 만만치 않습니다.

앞선 2개의 답은 된 듯 하고,,
세번째 질문은 두가지로 답을 드려야 할 것 같은데요..
우선 공기청정기의 VOCs 제거 효율인데.. 비록 제품 들이 포름알데히드 등 휘발성 유기화합물에 대한 포집능력이 있다고 하더라도 이는 매우 국부적인 효과일 수 있다는 의문이 있습니다.

VOCs 를 98% 까지 걸려낼 수 있다고 한 제품도 그 효율을 실험한 실험조건을 공개하지 않고 있기 때문에 가지는 근본적 의문인데요.....  즉, 모든 필터류의 실험이 그렇듯이 작은 상자 중간에 필터를 설치하고 한 쪽에서 다른 쪽으로 VOCs를 집어 넣어 걸러지는 비율을 보았을 확율이 높은데...
이 방식이 과연 즉, 집안 전체에 대해 ... 한 쪽에 놓아둔 제품으로 실내 전체가 얼마만큼의 효과를 볼 수 있는가? 하는 의문은 항상 가지고 있습니다. 하지만 궁극적으로 저희의 관심사항이 아니라 더 진도가 나가지는 않았습니다. 만약 공기청정기 회사에서 특정 면적의 실제 주택에서 VOCs 포집 능력을 공개한다면 좋겠지만, 그럴 확율을 없어 보입니다. 양심을 떠나,, 그런 실험 자체가 매우 어렵기 때문입니다.
그러므로 저희가 옳다 그르다를 이야기하기에는 바탕 자료가 미비하며, 그저 의문만 가지고 있는 사항입니다.

두번째는 관상식물에 의한 이산화탄소 제거 효과인데요..
몇 몇 연구에 의하면 약 54리터의 챔버안에서 엽면적 1,000㎠ 인 식물의 이산화탄소 제거 효과가 약 80ppm 내외인 것으로 연구된 바가 있습니다.

30평 집에서 떨어뜨려야 하는 이산화탄소 농도가 약 800ppm 정도라고 본다면.... 필요한 식물의 엽면적은 다음과 같습니다.

집의 체적 (250,000 리터 / 54리터) * 감소되어야 하는 농도 (800ppm / 80ppm) * 1,000 ㎠ = 46,296,296 ㎠ = 46㎡ 입니다.
즉, 30평 주택이 관상식물로 이산화탄소를 적절한 수준으로 감소시키려면 식물의 엽면적이 46제곱미터가 필요하다는 의미입니다.

관상용으로 많이 볼 수 있는 스파트필름 중 높이 50cm, 폭 40cm 내외인 것의 엽면적이 약 2,500 ㎠ 이므로, 이 것만을 이용해서 30평 주택의 이산화탄소를 적정수준까지 줄이고자 한다면 약 18,500 그루가 필요하다는 결론입니다.

그러므로 관상용 식물은 이산화탄소 제거의 부수적 효과일 뿐인지 이를 주된 수단으로 하기에는 심히 역부족입니다. (효과가 없다는 의미는 아닙니다.)

또한, 태양에너지가 없는 야간에는 그 효과마저 상당히 감소되므로 결국 밤에 이산화탄소를 줄일 수는 없습니다.
물론 몇 몇 선인장 종류가 햇빛이 없는 야간에 이산화탄소를 제거하는 능력이 있다고 밝혀지기는 했습니다만, 이 역시 인간의 호흡량을 따라 가기 위해서는 몇 천~ 몇 만 그루가 필요하다는 사실에는 변함이 없습니다.

그러므로, 보조적 수단 또는 심리적 안정감을 가질 수는 있겠으나, 주된 수단이 별도로 있어야 합니다.

답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다.

감사합니다.
1 오재환 2013.12.26 14:59
이제야 답답했던 속이 뻥 뚫린 것 같습니다. 너무 감사합니다. 행복하십시오.
M 관리자 2013.12.26 15:08
네.. 감사합니다.
G 김태호 2014.04.16 07:39
좋은 정보 감사합니다
마지막에 국산과 독일 제품 비교하는 표를 보다 보니 궁금한 점이 생기는데요
기계가격과 전력요금이 저렇다면 몇 년후면 본전(?), 설치비용을 뽑을 수 있을까요?
계산 방법도 알려주시면 감사하겠습니다.
1 최영표 2016.03.05 11:50
설명을 너무나 알기싶게 시원하게 해주시네요~
고생이 많습니다~
잘 보고 갑니다~
G 김지윤 2016.07.22 04:24
2013글인데 2016년 현재는 어떤가요?
현재 단층 30평(+다락6평) 목조주택을 지으려고 시공사와 계약을 맺고 설계단계입니다.
요즘 개별형 제품의 홍보가 많아져서 미세먼지도 걸러주고 습도조절도 된다는 VENTS제품을 알아보다가 집중형이 더 효과적이고 가격도 저렴하다는 정보를 듣고 자세히 알고 싶어 검색했다가 글을 읽었습니다. 다 읽고난 결과 생각했던것 보다 만족스럽지 않아 실망했는데 작성일을 보니 2013년이더라구요. 최근에는 더 좋은 제품이 많이 나왔을 것으로 생각되는데 어떤가요?
개별형으로 생각했을 땐 방3개, 거실, 다락에 각 1개씩 총 5개를 생각했는데 다른 글들을 보니 전체 면적과 이것저것 고려해야 하는가 봅니다.
집지을 예산은 적고 돈 들어갈데는 많고, 아이들이 아직 어려서 환기는 신경쓰이고 고민이 많습니다.
좋은 답변을 기대해봐도 될까요?
M 관리자 2016.07.22 13:26
네 최초로 글을 쓴 시점이 2013인거지 계속 업데이트되고 있습니다. ㅡㅡ

개별은 개별대로 장점이 있고 최근 해외의 좋은 제품이 수입되고 있는 형편이니 잘 선택하시면 사뇽하실만 하실 것이니다.
다만 실의 용적과 맞아야하고, 벽을 관통하는 디테일에 유의를 하셔야 합니다.
그리고 유지비용도생각하셔야 하구요.
1 강정훈 2016.07.26 15:14
요즘 독일에서 컴펙트형 열회수환기장치(외벽 직접 관통형)가 출시되어 국내의 단독주택등에 설치되어 지고잇는데 지금 사용되어지고있는 천정 덕트형 과 비교 하면 어떠한 장,단점이 있나요?
M 관리자 2016.07.26 15:32
서로의 장점은 곧 단점이므로, 장점만 쓰겠습니다.

컴팩트형 열회수환기장치의 장점
1. 덕트공사가 필요없어, 비교적 간편하게 설치할 수 있다.
2. 사용하지 않는 방은 꺼둘 수 있으므로 전기료를 절약할 수 있다.

컴팩트형 열회수환기장치의 단점
1. 실의 용적과 풍량이 맞아야 하는데, 큰 방은 용량이 모자라는 경우가 많다. (체크필요)
2. 잠을 자는 방의 벽에 직접 설치를 하므로, 소음도를 꼭 알아보고 구입을 해야 한다.
  (매장에서 체크를 하는 방법은 기계에 귀를 적당히 대고 들리는 정도가, 잘 때 들리는 소리 크기가 비슷하다. 밤은 사방이 조용하기 때문이다. 체크필요)
3. 필터의 갯수가 늘어나므로 유지비용이 많이 들어 갈 수 있다. (체크필요)
4. 기계가 고장나면, 초기 비용과 같은 비용이 들어간다.
5. 모든 방에 설치를 하면, 덕트형보다 비용이 올라간다.
정도 일 듯 합니다.

결국 컴팩트형은 덕트형을 설치하기 어려운 기존주택이나, 그와 유사한 형태를 위해 고안된 것이므로, 신축주택의 경우 필요한 풍량을 모두 얻을 수 있고, 관리가 집중되는 덕트형 열교환환기장치를 설치하시는 것이 옳은 방법입니다.
1 김요식 2016.09.27 13:40
환기장치를 차고에 설치해도 괜찮을까요?
내년에 건축할 예정으로 설계를 진행중에 있습니다. 환기장치를 차고에 설치하도록 설계가 되어있습니다. 차고가 겨울에는 외기와 같은 온도로 떨어질텐데 운용에 문제는 없을까요?
겨울에 기온이 떨어지면 환기장치내부에서 결로가 발생할 것 같고, 이 결로수가 새벽에 얼어서 문제를 일을킬것 같은데 괜찮을지 모르겠습니다.
M 관리자 2016.09.27 13:45
네...예측하신 문제가 발생합니다. 내부라서 외기에 직접 노출된 것은 아니지만.. 그래도 그 자체의 기온이 떨어지면 안되거든요...
다용도실 까지는 어떻게 되는데.. 차고는. 좀 그러합니다.
G 박수조 02.03 10:33
좋은 정보 감사합니다. 이해가 쉽게 되네요..
이런 글은 블로그에 퍼가도 되나요??
M 관리자 02.03 10:50
네 출처를 제대로 명기하시고 상업적 용도만 아니시면 되셔요.~
G 박세빈 02.10 11:19
많이 배우고 가요~
국내 소음기준이 40dB로 변경되었네요 ㅎㅎ
국외에는 전열교환 환기장치의 소음기준이 있을까요 ??
M 관리자 02.10 11:36
측정기준이 달라서 딱히 비교는 되기 어렵습니다만.. 국내와 얼추 맟추면 약 30dB 정도됩니다.
소음기준 알려주셔서 감사드립니다.~