설계/시공/하자 등의 모든 질문 글은 해당 게시판에 해주세요.
여기에 적으시면 답변 드리지 않습니다.
복사냉난방 과냉 관련 질문
안녕하세요.
게시판 / 오픈하우스 등을 둘러보며 언급되었던 과냉 문제에 대해 게시글을 따로 파서 질문드립니다.
* 문제 사례 1.
1) 무더운 날 외부 차양을 장시간 개방하여 실내 공기 온도 상승
2) 히트펌프가 순환수에 실린 집안의 열을 열심히 뽑아냄 (실내 온도 기준으로 동작). 구조체(바닥, 벽체 등) 과도하게 냉각
3) 일사량이 줄어든 저녁 이후, 구조체가 냉각된 상태로 남아 실내가 불쾌하게 추워짐
* 문제 사례 2.
1) 아주 습한 날씨
2) 제습을 위해 히트펌프로 공기를 이슬점 이하로 내려 수증기 응축 -> 찬 공기 생성
3) 찬 공기를 리히팅하기 위해 순환수의 열을 이용함 (집 구조체의 열을 냉각된 공기로 전달)
4) 제습 모듈이 너무 열심히 돌아가는 과정에서 순환수 과냉 -> 집안 추움
* 잠열 부하가 높은 환경에서는 결로 방지를 위해 제습을 멈출 수 없다는 점에서, 구조체 과냉 문제는 시스템 측면에서 중요한 이슈
--> 히트펌프가 최소 온도차 1.5도 이하에서 자동으로 난방모드로 전환되어 순환수를 데우는 방식으로 오버쿨링을 보완
----------------------------
질문 1: 여름철 차양을 열면 문제1/2가 동시에 발생될 것 같습니다. 해가 지고 집안이 추워짐을 채감할 때, 히트펌프가 과냉된 구조체를 빠르게 데울 화력(?)이 되지 않을 것 같은데 어떻게 대응해야할까요? 긴급하게 집안을 따뜻하게 만들고 싶다면, 창문을 열어 비교적 따스한 외부 공기를 들이고 필요하다면 실내 제습 장치를 돌리는 식이 될까요? 한번 발생한 fluctuation이 잠잠해질때까지 밤새 추위를 참아야할 것 만 같습니다. (보통은 에어컨을 끄면 바로 후덥지근해질텐데 말이죠ㅎㅎ)
질문 2: 이상적인 차양 컨트롤을 실현하지 못하는 상황에서 다른 개선방안이 있는지 궁금합니다. 사실 함께사는 가족들이 (아내/아이/부모님) 잘 적응할 수 있을지 조금 걱정이 되네요.
1. 온도 센서 위치/방식을 개선한다. (?)
2. 안정성을 원하면 대류 냉방을 병행 (?)
3. RC조/타일 등 충분한 축열/방열 버퍼를 준비해서 안정성을 높히기 (?)
질문 3: 오픈하우스를 가서 경험했을때 가장 놀랐던점은 발시림 문제였습니다. (생각보다 너무 차가워서...) 실내 온도를 25도에 맞춘다고 했을때, 바닥 온도는 보통 어느정도 범위로 설정할까요? (권장/최대) 또한 순환수 온도 범위도 사용자가 직접적으로 설정할 수 있을까요?
혹시 그 외로 외부 차양 관련해서 다른 이슈 겪어보신분들도 조언 부탁드립니다.
에어컨처럼 증발기쪽은 과냉각 상태고 나머지 실내공간을 대류로 돌려서 강제믹싱을 돌려야 하는 상황이 아니니까.. 순환수의 온도만 일정하게 유지하도록 제어로직을 설정해두면 축열체의 항온성능으로 그정도 fluctuation은 잡을 수 있지 않을까요?
그리고 만약 축열체가 과냉각이 되었다면 그걸 창문 열어서 실외공기 들인다고 빠르게 온도가 올라갈지도 좀 의문입니다.. 자세한건 잡자재님께서 답변하시겠지만요..
온도센서 위치/방식의 경우엔 저도 의문이 있긴 합니다.
제가 서현 패시브아파트만 봐서 침소봉대하는 걸 수도 있는데, 거실쪽에 atmocube 하나만 두고 그걸 기준으로 로직이 돌아가는 걸로 이해를 했습니다.
근데 천장에 엑셀을 두르지 않는 이상 방통엑셀관을 사용하는 복사냉방은 일반적인 난방과는 다르게 내버려두면 자연스러운 실내공기 대류가 일어나지 않을 것 같습니다.(찬 공기가 바닥에 있으니까요..)
그렇다면 계측기를 어느 위치, 특히 어느 높이에 두느냐에 따라 측정값이 계속 달라지지 않을까요...?
그리고 거실 뿐만 아니라 각 방과의 온도차는 고려되지 않는 것도 마음에 걸립니다.
물론 순환수를 집 전체로 돌리면 방과 거실의 온도차가 많이 안날 것 같기도 한데..
사실 이런 내용을 저번 오픈하우스때 여쭤보고 싶었는데 하필 급한 퇴장을 해야해서 ㅠㅠ
- 낮시간 차양 개방후, 혹은 외기 도입으로 인한 저녁시간 과냉각 문제는 없습니다.
이유1. 복냉이의 히트펌프는 상상하시는 것처럼 과냉각이 일어날 정도로 고성능이 아닙니다.
이유2. 실내는 빠르게 열평형(골조와 공기의 열평형)을 되찾습니다. 바닥용 냉각수가 환기장치 SA의 공기열교환기를 냉각시켜 대류로도 공기를 냉각하기 때문인데요. 복사냉방이라는 이름이 붙어있지만, 열교환기를 이용한 대류 냉각도 충분히 이루어집니다. 그 온도가 에어컨의 10도와는 비교도 안되게 높은 수준인, 바닥온도에 근접한 22도 언저리라 피부로 깨닫기 어려울 뿐입니다.
대신 에어컨의 토출온도 10도짜리 쿨파워 냉방은 없기 때문에 공기와 골조가 같은 온도에 도달했더라도 목표온도까지 냉방이 필요해 더위를 느낄 뿐입니다. 다시 말씀드리지만 복냉이의 히트펌프는 상상하시는 것처럼 과냉각이 일어날 정도의 고성능이 아닙니다.
쿨파워 냉방이 필요하시면 복사냉방과 함께 에어컨도 설치를 하셔요. 다만, 덥고 찌는 여름 낮에 굳이 창문을 열지 않는다면 일년내내 쓸모없는 물건입니다.
- 장마철 제습으로 인한 과냉각 문제는 존재합니다. 사흘 연짱으로 안쉬고 제습이 돌면 발시려울 만큼 바닥이 차갑습니다. 그때의 수온은 20도를 하회합니다. 복사냉방 시스템에선 이러한 상황이 오기 전에 바닥순환수를 히트펌프로 가열하게끔 되어 있습니다만, 저는 장마철처럼 기온이 낮은데 제습만 필요한 시기에는 난방은 블록하고 세탁실의 LG 제습기를 저소음 50% 세팅하여 켜는 선택을 합니다. 이것으로 복냉이의 제습 가동시간을 절반 가까이 줄일수 있으며 수온이 20도 이상으로 유지되어 발시렵지 않을 만큼 쾌적합니다.
- 발이 시려울만큼의 냉방은 오픈하우스의 쇼맨십인것 같습니다. 그러면 춥기 때문에 굳이 그렇게 가동할 이유가 없습니다. 저희집 바닥 표면온도는 냉방시 21도 전후입니다.
-질문자의 걱정과는 다르게 복사냉방은 과열, 과냉을 막는 냉난방 수단입니다. 보일러의 순환수 최저온도는 35도인 반면 복냉이의 난방수 온도는 28도 언저리입니다. 에어컨의 토출구 온도는 10도인 반면 복냉이의 냉각수 온도는 20도, SA공기온도는 22도 수준입니다.
다시 말씀드리지만, 찌는 여름에 창문을 자주 여실려면 복사냉방과 함께 에어컨도 설치를 하셔요. 다만, 덥고 찌는 여름 낮에 굳이 창문을 열지 않는다면 일년내내 쓸모없는 물건입니다.
-복사냉방을 떠나서, 패시브하우스의 실내 온습도 조절을 창문과 차양을 열어제끼고 스포츠카의 스로틀을 조작하듯이 하게 되면 복냉이의 히트펌프 시스템으로는 목표온도에 도달을 제때 못하게 되며, 에어컨이나 가스보일러 같은 강력한 물건을 사용하면 목표치 도달후 축열로 인한 과냉, 과열로 불쾌감을 초래합니다. 실내의 과도한 온도편차가 발생하지 않도록 겨울철 창문을 개방하여 외기를 들여오거나, 여름철 일사를 과도하게 받지 않도록 해야 합니다. 기존 주택에 익숙하신 분들은 이것을 불편하게 여기실수 있는데, 그분들의 생활에는 뜨끈한 아랫목이나, 쿨파워 에어컨이 필요합니다. 그것은 열역학적으로 (엄밀하진 않지만) 고립계와 비슷한 패시브 건물 내부에는 적절히 가동할 수 없는 물건입니다. 뜨끈한 아랫목이나 쿨파워 에어컨이라는 수단으로는 온도편차가 극히 미미한 항온항습이라는 목표에 도달할 수 없습니다.
항온항습을 할 수 있는데 굳이 왜… 집안에 그런 것들을 놓죠……??? 욕조와 온수매트를 이용하면 아픈 허리 지질수 있습니다.
-atmocube의 위치나 각방온도 조절에 관해서는, 각 방마다 단열하여 열적으로 구획하지 않는다면 아무 의미 없다고 봅니다. 패시브하우스에 창문 잘 닫고 사시면, 복사냉방 안돌아도 환기 시스템 때문에 길어야 반나절이면 실내 구석구석이 열적으로 평형이 됩니다. 다만 atmocube가 일사를 받는곳에 설치되는 것은 피하시는게 좋을듯.
- 거주자가 차양 조작이 제때 안된다면, 혹은 밝은 낮에 밖의 풍경을 보셔야만 한다면, 꼭!! 외부차양과 함께 처마가 긴 남향 창을 내시라고 추천드립니다. 차양을 열고도 쾌적할 방법은 복냉이와 에어컨을 막론하고 남향과 긴 처마 뿐입니다.
저는 남서, 남동향의 처마가 없는 메인 창이 있는데 여름에 차양을 열고 직사광선을 들여오면 복냉이로는 감당 안됩니다. 밖을 보려면 차양을 완전 걷지 않고 슬랫 각도를 조절해서 봅니다. 겨울에는 일사도입을 위해 슬랫 각도만 위로 약간 열구요. 열적인 이유와 별개로 밖에서 안보이게 그냥 거의 일년내내 닫고 삽니다. 평생 그래 왔어서……
- 골목길을 경쾌하게 밟고 다니는 작고 가벼운 차엔 엣킨슨 사이클의 3기통 소형 엔진이 적합하겠죠. 그런 차에 무겁고 강력한 8기통 바이터보 엔진을 올리면 너무 강력해서 운전하기 어렵기만 할겁니다. 담벼락을 들이받지 않으려면 랠리카 선수처럼 발끝 감각이 경지에 올라 있든지, TCS같은 출력제한 장치가 엔진의 잠재력을 눌러야만 하겠죠.
냉난방 요구량이 작은 패시브 하우스에는 히트펌프와 복사를 이용한 미온 냉난방이 적절합니다. 강려크한 냉열을 드럼통으로 들이붓는 보일러나 에어컨의 제어 범위와 방식으로는 패시브에서 쾌적에 도달할수 없습니다.
덧붙일 것이 없습니다.
@내집마렵다 // 역시.. 대단하십니다 ㅠㅠbb
근데 신생아를 집에서 키우다 보니 본의 아니게 각 방을 열적으로 분리하는 수준까진 아니더라도 몇몇 방을 꽉 닫아놔야 하는 시간들이 계속 생깁니다. 그때 CO2 레벨을 확인해보면 생각보다 급격하게 상승하는걸 확인할 수가 있었고, 각 방간 기온 편차도 꽤 나더라구요.
물론 복사냉방은 냉각 자체를 공기대류가 아니라 구조체에 의존을 하니까 각방 기온편차는 크지 않을거라고 예상은 했습니다만, 역시 기존 경험자의 증언이 훨씬 더 신뢰도가 높군요 ㅠㅠbbbb
아 그저 부럽습니다.. 아이디를 "나도마렵다" 로 바꿔야 하나..
좋은 글 감사합니다.... 비가 오는 등 습하고 시원한 여름에는 제습기 동시 가동은 저도 예측치 못한 꿀팁입니다.
연말 공로패라도 하나 드려야 할 듯....
* 낮에 차양 열거나 외기 들여도 과냉 없음.
--> https://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_04&wr_id=16482
댓글보시면 모든 집에 없다고 단언하기는 힘든 현상인 것 같은데.. 어느 포인트에서 신경 써야 하는지 알면 좋을 것 같습니다. 여름에 창을 일부러 다 열어두는 일은 없을 것 같지만, 마당과 통하는 슬라이딩 도어 정도가 일정 시간 열려있을 일이 아예 없진 않을 것 같습니다. 과냉에 대해 어떤 방점으로 대응을 하는지만 알면 일시적인 문제들도 충분히 감내할 수 있겠습니다.
* 장마철 제습 오래 하면 바닥 시림. 제습기 병행으로 수온 유지함.
--> 장마철엔 제습기를 병행하면 제습으로 인한 과냉 부분은 문제 없겠네요. 조언 감사합니다.
* 패시브하우스엔 복사를 이용한 "미온" 냉난방이 어울림. 강한 기기는 부적절함.
--> 패시브하우스도 설명에 함께 엮어주셔서 이해가 더 잘 되었네요. 가족들 적응에 일정 시간은 걸릴 것 같아, 집 사용법을 열심히 교육시키면서 과도기만 잘 넘기면 될 것 같네요.
그림같은(?) 서향 통창을 내고 싶은 욕심이 강한데... 큰 처마 등의 문제는 설계사무소와 잘 의논해서 풀어보도록 하겠습니다^^ 모든 조언 감사드립니다.
주어진 상황 (바깥은 덥고습함, 순환수 과냉상태, 히트펌프는 난방모드)에서 단계별로 생각해보면 ,
1) 집안 건조해짐 --> RA 습도 낮춰짐
2) 습한 OA가 건조해진 RA와 일정량 습기 교환을 통해, 제습 부하가 낮아짐
3) 열교환/제습된 공기의 리히팅 요구량도 줄어듬 (순환수 냉각을 덜해도 됨)
(초보라 용어가 적절하지 않을 수 있습니다.)
예를 들어, 저희집에서는 20도 언저리로 냉각하던 순환수 히트펌프가 꺼지면 30분-1시간 내로 순환수 온도는 23도 수준으로 올라갑니다. 즉 한시간 이내로 순환수와 SA 공기 온도는 열평형을 이루게 됩니다. 저는 흡연자이고, 쉬는 날은 하루에 20번 현관문이 열리며, 오토바이 타이어나 오일 교환이 있는 날은 기계실 문이 하루 4시간 가량 열려 있기도 합니다. 지난주 찜통에도 기계실 문을 열어놓고 드나들며 타이어를 바꿨습니다. 그런데 그것이 발이 시려울 정도의 과냉각을 초래하지는 않습니다. 골조 온도가 올라 한동안 덥게 느껴질 뿐.
여튼, 순환수 냉각이 꺼지면 순환수는 SA측 공기열교환기로 인해 온도가 빠르게 실내기온 수준으로 오릅니다.
★쓰다가 갑자기 생각난 점. 저희 집의 바닥순환수는 냉난방제습 가동이 중단된 경우에도 항시 펌프가 강제로 돌게 해뒀습니다. 복냉이 제어시스템의 기본값에 따르면 냉난방제습이 멈추면 순환수 펌프도 멈추도록 되어 있는데, 저는 순환수가 항시 도는 것이 실내열평형을 빠르게 달성하는데 도움이 된다고 판단하여 PWM 신호선을 과감히 제거하고 AC전원을 별도로 인가하여 24시간 항시가동 중입니다. 이 세팅의 몇가지 특징과 장점을 소개함.
- 이러면 10W 언저리의 펌프 가동 전력을 항상 소비합니다. 그러나 10W보다 더 큰 가치와 행복이 있음.
- 냉난방이 꺼져도 바닥순환수와 실내공기가 상시 열교환을 하여 실내가 빠르게 열평형을 이루게 됩니다. (복사+대류)
- 냉방 또는 제습이 꺼져 있어도 여름철 26도 이상으로 치솟는 SA 공기를 마루와 비슷한 23도 언저리까지 냉각시켜 줍니다.
- 난방이 멈춘 겨울 낮에 햇빛을 받아도 오버히팅이 없습니다. 과열되는 마루를 SA공기와 열교환을 해 집 구석구석 열을 전달하는 개념.
- 난방이 멈춘 겨울 밤에 애프터히터 가동 없이도 SA공기가 차가워지지 않습니다. 영하의 기온에는 환기장치의 손실로 인해 SA는 21-22도까지 떨어져 디퓨저로 토출되는 공기가 차갑게 느껴지는데, SA 공기를 바닥순환수가 재가열 하는 역할을 합니다. 이것도 마루와 급기공기가 열평형을 이루는 개념.
-겨울철 작동되는 컴포벤트 순정 애프터히터보다 훨씬 전력소모가 적습니다. PTC히터에 비해 히트펌프는 COP가 두배 이상 높으니까요. 저는 컴포벤트 히터는 블락 걸어둠.
★★글쓰면서 다시 판단이 드는 제 생각인데, 펌프를 이런 식으로 상시 가동하지 않았더라면 냉난방제습이 멈춘 동안에 차갑거나 덥거나 실내의 열적 불평형 상태가 길어져 불편한 경험이 분명 존재했을것 같다는 생각이 듭니다? 잡자재 정대표님께 몇차례 건의한 적이 있는데, 이 자리를 빌어 다시한번 이 로직을 모두에게 보급하라! 보급하라! 이 연사 크게 외쳐봄.
2. 별도의 제습기가 과냉각을 막는 이유
말씀하신 과정이 전부 맞는데 4번을 추가하자면
<<300W 언저리의 제습기 실내발열이 발생함>>
정도를 추가하고 싶습니다.
장마철 기준 300W 제습기 가동하면 복냉이 제습 가동시간이 딱 반절 줄어듭니다.
그런데 한여름에는 별로 권장하고 싶지 않습니다.
3. 서향이면 처마도 무용지물. 차양 열고 생활하고 싶으시면 주창은 무적권 남향+처마 추천 드립니다.
--> 순환수 냉각을 끈다는건 제습기도 안돌리고 열교환기만 돌린다는 의미인지요? (컴포벤트 기본 습교환만 수행) 그나저나 엉뚱한 질문이긴 한데 당연히 복사냉난방 설정창에서 제습 모드를 끄고 켤 수 있겠죠?
저희 집의 바닥순환수는 냉난방제습 가동이 중단된 경우에도 항시 펌프가 강제로 돌게 해뒀습니다.
--> 10w 정도면 정말 부담없이 돌릴만 한것 같네요. 저라도 저렇게 돌리고 싶을 것 같습니다.
장마철 기준 300W 제습기 가동하면 복냉이 제습 가동시간이 딱 반절 줄어듭니다. 그런데 한여름에는 별로 권장하고 싶지 않습니다.
--> 아무래도 평상시엔 단독 제습기가 항온항습에 주는 영향이, 복냉 효율보다 떨어지니깐 그렇겠죠? 장마나 필요할땐 물론 써야하겠지만요.
차양 열고 생활하고 싶으시면 주창은 무적권 남향+처마 추천 드립니다.
--> 요즘엔 더운 날 사무실의 내부 차양이 그렇게 불편하게 보입니다ㅜㅜ. 저걸 지금이라도 바깥에 빼놨으면 좋겠는...ㅋㅋㅋ 집을 짓고난 이후 당연히 차양은 최대한 조절할 생각이지만, 어디까지 차양에 대한 여유를 부릴 수 있는지 궁금했습니다. 귀찮게 자꾸 질문드리는데 자세히 설명해주셔서 항상 감사드립니다.
-->순환수 냉각(히트펌프) 꺼져도 순환수 펌프는 돌게 해둔 저희집 한정, 펌프가 돌면 SA공기<->순환수 열교환기를 거쳐서 물이 흐르므로 열교환이 일어납니다.
제습은 습도설정과 별개로 온오프 탭하여 끄고 켤수 있습니다
아무래도 평상시엔 단독 제습기가 항온항습에 주는 영향이, 복냉 효율보다 떨어지니깐 그렇겠죠? 장마나 필요할땐 물론 써야하겠지만요.
-->단독 제습기는 뜨거운 바람이 나와서 한여름엔 안어울립니다
이 부분도 정대표께 외쳐 봅니다....
각층 제어는 올해 중으로 적용 가능할 것 같습니다. 관리자님^^