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패시브하우스에는 복사공조가 안될까??

4 HVAC 13 2,830 2016.09.25 09:49
제목은 안될까? 로 수정했습니다. 안되는건 뭐든 없으니깐요..


아이프리님, 고민을 해봤습니다.
설계하시는분, 건축은 잘 모르겟습니다. 건축은 정적개념이 많아서 그나마도 덜 할것 같지만,
아주 디테일한 또는 극한 조건은 디자이너는 어느 선에서 끊습니다.

환기를 협회 실무자 교육에 물론 포함이 되어 있습니다. 습공기선도 보는법등등. 엔탈피 추출까진 하시지 않고
전반적인 사항에 대해서 강의 하시지요. 많이 도움이되고 습공기선도로 패시브하우스 (사실 모든) 공조는 끝입니다. 그래서
몇가지 경우의 환기유닛의 습공기선도를 올리겠습니다.  사무실 제컴안에는 습공기선도 자체를 그려주고 해석도 되지만
테블렛 안에는 이정도가 끝.

첫번째가 지금 람다의 프로세스입니다.
급기가 실내로 들어가면 그때부턴 실내에서 알아서 재가공을 해줘야 하는 시스템.

두번째와 세번째는 전열교환기와 현열교환기 경우에 급기를 온도조정과 제습(REHEAT) 을 거치는 경우입니다.

설명없이 두경우의 프로세스만 올리겠습니다. 왜냐면 스스로도 아직 정리가 되지 않았으니깐요..
한되는건 없습니다. 다만 추가 엑티브 요소가 들어간다면 여기에 어떤 에너지를 인가해야 하고, 이 값어치가 있을까 또 다시 검토를 해야 되겠죠?

여름엔 밤사이 높은 습도, 아침이 되면 떨어지고 ; 대신 겨울엔 계속 건조해지는 악순환이네요. 여름은 그나마 낮엔
습도가 떨어지지만 겨울은 낮 밤 모두 건조하니깐요... 매일 곰탕을 끓일수도 없고...

Comments

4 HVAC 2016.09.25 09:53
한나절 이상 잠수예정입니다.
2 ifree 2016.09.25 10:53
당면한 팩트를 정량적으로 적시하셨습니다.
제시된 시나리오대로 제 첫글에서 결론부에 얘기했던 리히터(애프터히터)를 한다는 전제라면 어떤 조건이던 통제가 되겠죠.
가장 확실한 처방이긴 한데 ... 에너지 비용이라는 장애가 있고...
전 겨울보다 여름이 더 심각하다고 봅니다.
겨울 가습은 간단히 대응이 되지만 제습은 간단치가 않기 때문입니다.
4 HVAC 2016.09.25 14:00
잠수중에 잠시 들릅니다.
그래서 별도 제습장치를 언급하셨군요.

지금단계는 환기에 쿨링 히팅코일을 언는정돕니다.
기본 신호는 실내온도에 의하고요.

제가 아는 장치가 처음 디자인이 말씀하신 사이클입니다.
냉방은 기존대로 하다가 노점이 다가가면
온도가 슬며시 올려운전을 하는 방식.

이 설계대로 테스트하다가 접었었습니다.
일반 단열 에선 그닥 시원한 느낌이 없어서요.
그다음이 복사와 팬코일에 동시 공급하는
설계였고 이 디자인은 좋았습니다.

하지만 온도가 맞아 복사면에 냉수공급이 줄면
제습코일도 줄게되죠.
지금 사무실이 이 설계였고
두개 현장이 같은 설계였었죠.
저도 그쪽 커스터마도 불만은없었지만
패시브주택은 다를수있다는 생각이네요.
솔직히 어제부터 들었습니다.
아무도 이건 이슈안하시길래.
생각도 못했었죠.

온도를 기준제어하다가 노점근접시
제습으로 대류만 더하는안.
이해하시죠? 에너지 추가없이.
4 HVAC 2016.09.25 14:03
결론은 2 3 4. 이게 필요한거네요.

협회의 연구가 필요합니다!

저녁까지 잠수합니다.
M 관리자 2016.09.25 14:05
2 3 4. 가 무엇을 의미하는 건가요?
4 HVAC 2016.09.25 15:59
위 두번째 세번째 그림중
번호를 말씀드린겁니다. 냉각후 재가열. 제습사이클입니다.
일반에어콘의 제습모드는 2 3만 있고
234 의 풀사이클 가정용포터블제습기에는 있는사이클입니다.

234 중 3 4사이클은 덕트 연결일 경우
생략가능합니다.

코일을거쳐 수분이 제거된 공기가
덕트중에 열을 얻어 디퓨져까지 오면서
어느정도 온도가 상승효과때문입니다.
그러나 덕트 외부에 결로 리스크는 있습니다.

따라서 덕트 외부 보온은 권장입니다.
제 생각입니다.
4 HVAC 2016.09.25 16:43
아이프리님 그냥 아이디어니 참조바랍니다.
본격적인 엔지니어링아니라서 참조만 해주세요.

말씀듣고 들은생각은 미국방식 공조디자인입니다.
미국은 다 따롭니다.
제습이 필요하면 붙히고
가습이 필요하면 또 붙히고.

또 콘트롤도 거기에 맞게 있습니다.

그냥 제 생각엔 덕트형 제습기.
국산말고 아마존 갇은데서 직구도 나쁘진 않을것같슴다.
전기가 마니 먹지않기에 소비전력도 나쁘진않고.

그들의 전형적인 디자인은 모든 덕트 풍량을 통과하진 않슴다.

RA나 OA 일부롤 제습거쳐 급기로 연결.
좋은 아이디어 있으심 알려주세요.
2 ifree 2016.09.25 20:19
핸드폰으로 작성하니 어렵네요.
다시 정리하면 이렇습니다.
현열 >  제습 부하 상태라면 현열을 기준해서 즉 온도만 맞추면 제습은 부가적으로 처리됩니다.
물론 현열부하가 크기 때문에 제습은 기준보다 과도하게 될 수도 있지만 이건 큰 문제가 안됩니다.
그런데
제습 > 현열의 경우에는 제습을 기준으로 처리하면 제습이 처리되면서 현열도 동시 처리되지만 제습 에너지가 많기 때문에 제습을 완료하고 나면(26도 환산시 습도가 60%가 되는 상태) 온도는 훨씬 아래로 떨어집니다.
예시하신 습공기선도에서는 12도로 가정하고 계신겁니다. 12도라는값이  계산결과인지 그냥 개념적인 시나리오를 예시한 것인지는 모르겠습니다.
저는 17~18도 정도 아닐까 짐작하고 있었습니다.
이 온도를 리히터로 26도로 재가열하면 이제 26도 60% 상태가 되는거죠.
이 시나리오가 위 예시하신 프로세스입니다.
그렇다면,
주택의 설계시 계산했던 현열에너지소요량과 제습에너지소요량은 100% 이상 2,3 공정에 투입된 것입니다.
여기에 제습을 하기 위해  공기를  과냉각하면서 투입한 현열에너지양(냉각공정) + 과냉각한 공기를 다시 26도로 올리기 위해 리히팅과정에서 투입한 현열&잠열 에너지량(가열공정) 만큼 추가된 것이죠.
이제 SA  디퓨저에서 26도 60%의 공기가 공급되는 것입니다.
그럼 SA  후단에서 추가로 처리해야하는 냉방에너지는 내부발열과 약간의 외피손실 주간의 약간의 외부유입 복사 에너지 정도가 됩니다. 전체 냉방에너지 소요량의 15~20% 정도죠. 이값은 평균값이니까 주간은 이보다 크고 야간에는 이보다 적을 겁니다.
내부발생 잠열도 있지만 대부분 현열부하 성격입니다
몇가지 선택은 있습니다.

1. 리히터공정에서 온도를 저 부하만큼 온도를 덜 올리면 추가로 복사에너지 투입없어도 이 공기가 실내 유입되면 자동으로 처리됩니다.

2. 추가로 투입할 수 있는 복사냉방에너지는 1번에 맞는 리히터 에너지보다 추가로 올린 에너지만큼만 투입가능한 것입니다. 즉 복사냉방을 위해서는 리히터 공정에서 추가적으로 인위적인 냉방부하를 만들다음 그 에너지만큼 복사에너지로 다시 상쇄시키는 개념인거죠.

3. 즉 복사 50%  제습코일 50%의 일방적인 배분은 불가능하고  얼마나 4번에서 1번에서 공급한 리히터에너지보다 얼마나 추가 리히터를 할 건지가 복사냉방에너지량이 되는 것입니다.
추가 리히터가 없으면 복사는 0 % 가 되는거고 그0%때의 리히터에너지값에 2+3 에너지값이 추가되는 만큼의 에너지를 리히터에너지로 투입하면 복사에너지량은 50%로 올라가는 것입니다.
그럼 그 값에 해당하는 SA측 공기 온도는 몇도쯤 될까요? 30도는 넘어야할 겁니다.
4 HVAC 2016.09.25 21:51
위 차트는 걍 예시입니다. 온도나 뭐나 일단적인 샘플입니다.

제습이 되고 현열이 되는 코일은 없습니다.
현열 -> 제습 굳히 본다면 이렇습니다.
세번째 챠트의 2-3 구간의 수평이 상변화없이 온도만 낮춰지는 현열 다음이 상변화가 생기는
잠열구간.

지금은 제습 사이클을 이해하신것으로 생각되네요.. 제 기억에 여름전 처음 게시판의 화두가 이 제습이였는데
그땐 냉방만으로 제습은 되는거다 라고 강하게 얘기하셨던걸로 기억합니다..  여담입니다.

1번 말씀 맞습니다. 현열 (sensible) 취득은 덕트를 통해 될수 있습니다. 그래서 저는 제습을 위한 reheat 은 좀 생각해볼게 있습니다.

물론 설비설계를 한다면 여름 낮, 여름 열대야 습도 높을때 두번의 고려가 필요합니다.
보통은 피크만 하고 끝냅니다.  주택시장 설비 설계에선 하나요?

2번.. 그럴수 있습니다. 에어컨 앞에 드라이어켜놓은 셈이 될수 있겠죠.. 이건 조건봐야 합니다.
만일 리히트가 반드시 있어야 한다면 전체 냉방 용량을 올려야 하겠죠.

3. 대략 50% 정도가 되는거지 꼭 정해진건 없습니다. 추가 reheat 이 없다고 복사는 0%이 되진 않습니다.
Reheat부하를 더한다면 복사에 더할지 팬코일에 더할지는 모르나 저같으면 팬코일에 더합니다.
이유: 바닥코일의 발열은 정해져있고 팬코일은 표준주택30평도 제일 작은 팬코일보단 부하가 작습니다.
 


어제 말씀드리것 처럼 서울 에서 부산까지 가는데 대전까진 ktx로 대전에서 부산은 고속버스 로 간다면
복사는 서울 대전 ktx. 대전 부산 고속버스가 대류입니다.  Ktx 는 대전 밑으론 못갑니다. 공사중이라서.
하지만 고속버스는 서울에서 대전까지 갈수 있습니다.

어떤 경 우던 서울에서 광주갔다 부산가진 않습니다. 



P/s 중간에 덕트 제습기는 람다에서 한번 생각해보시라고 올려봤습니다.
지금 포터불 제습기는.. 가능 범위가 작습니다. 그래서 올려봤습니다.
M 관리자 2016.09.25 22:04
결국
습도를 낮추는 에너지가, 온도를 낮추는 에너지보다 더 크게 필요한 패시브하우스에서...

습도를 맞추면.. 온도가 너무 내려가고..
온도를 맞추면 습도가 내려가지 않고... 이 딜레마를 이야기하시는 거라고 보면 될까요?
그래서 우리나라의 여름을 고려해 볼 때, 온도를 낮추는 복사냉방은 의미가 없다.... 오히려 그 에너지를 습도관리에 집중해야 한다... 라고요..

이 글을 보시는 일반 건축주를 위해 좀 풀어쓸 필요가 있어서요..
4 HVAC 2016.09.25 22:34
그런 결론은 아닙니다. 전혀.

에너지샾 부하계산서의 현열을 복사로 잡느냐
팬코일로 잡느냐 정하는거라 보심됩니다.

서울 대전 구간을 ktx 냐 버스냐 차이가
복사냉방을 하냐 마냐 선택인셈이죠.

꼭 습도관리를 할것이고 전기히터를
추가해야된다고 설계자가 결정한다면
이건 복사던 대류던 무조건 덤입니다.

에어컨만으로 냉방 제습을 한다면 이 덤이 없지만요.

쉬운 예로 집 에어컨 제습모드로 한다고
미지근한 바람 나오진 안죠. 약냉방에 풍속이 약해진거죠.
  위그림 두번째 세번째의 2  3. 구간의 곡선과 부딯치면서
내려오는 구간입니다.

에어컨 팬코일 모두 이건 같습니다.
재가열 리힛은 3 4 구간입니다.

코일을 바로 나온 공기는 온도가 낮고
습도는 거의 100%입니다. 기체에서 열을
뺏겨 일부는 응축수. 또는 결로가 되니깐요.

아이프리님은 이 다음 3 4 를 말씀사시는건데
3 4를 재가열 영어로 리히트를 하면 에너지가 더들어서
복사가 의미가 없지않냐는 말씀인데 바닥면으로 가는 복사에너지가
큽니다.

또 제습으로 열을 추가하면 바닥이든 팬코일은 용량을 더해야합니다.

이건 복사 대류 문제아닌 주택의 제습을 위해 히터를 더할거냐는 문젭니다.
2 ifree 2016.09.25 22:34
관리자님
제게 질 하신거라면

습도를 맞추면.. 온도가 너무 내려가고..
온도를 맞추면 습도가 내려가지 않고... 이 딜레마를 이야기하시는 거라고 보면 될까요?

에 관한 얘기입니다.
4 HVAC 2016.09.25 22:58
맞습니다 더해진 에너지를 대류던 복사던 더하면되는겁니다.

과연 얼마의 에너지를 더할지는 계산해봐야됩니다.

기능적으로는 환기유닛의 애프터히터를 습도와 연결하면 가능하지만
용량은 봐야됩니다. 또 하난 굳히 리히터가 필요없을수도
있습니다.  덕트에서 열을 다시 얻으니깐요.
또 에어컨 제습모드처럼 3 4 구간은 공간에서 섞이기
때문입니다. 그래서 차안에선 에어컨만 틀면 습기가
남아있지만 집에선 가능하죠. 집온도랑 섞이니깐요.

정리하면 과연 3 4의 에너지를 투입하고 용량을 키우냐
지금처럼 알아서 섞이게 하냐의 결정인데 일반주택은 오히려
후자가 되지만 패시브는 기밀이 높고
전체가 덕트연결이되어 대충 섞어 쓰기가 되려 안될수있습니다.

집이 너무좋아 생긴 문제라고 볼수있습니다.