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냉수벽?

4 HVAC 5 2,671 2017.07.23 11:12

얼마전 리자님의 링크로 알게된 내용인데 흥미로운 점이 많습니다.

리자님의 링크는 독일 건축연구소의 소개였고 찾아보니 미국 몇개도 비슷한 내용이 보이고

국내 모 건설사에도 시범 주택에 시공을 한 사례가 있다고 들었습니다.

다 고만고만한 머리들이 이미 짜내고 짜낸 아이디어들이 대부분인데 이 내용은 좀 신선했습니다.

 

내용을 어설피 보시면 안되고 잘 짚어 가셔야 되는데요.

우선 벽면이나 판넬에 물을 분무하는겁니다. 분무라기보단 일정 유속이상으로 흘리는 겁니다. 너무 분무상태는 안되고 액체상태로

면적을 넓게.

이부분은 분무가 되면 여름철 가습이 되고 면적이 작으면 복사면적이 작아져서 냉각의 효과가 떨어지기에 그렇다고 봅니다.

 

다들 아시는 슈테판 볼츠만 법칙의 두가지 요소. 하나는 표면 온도, 또 하나는 표면적.. 

'열을 가지는 모든 물체는 절대온도 0k 가 될떄까지 열을 방출한다' 그니깐 지금도 우리몸은 계속 이 열 전자파를 방출하는 거죠.

또 하나 면적 잘 아시는 뉴톤의 냉각법칙에서  Q 는 면적과 두 물체의 온도차에 비례를 한다. 는 두가지 고전 물리학의 법칙에 입각해야만 합니다.

그래서 저자는 온도는 10도이하, 면적은 제한이 없으나 어느정도의 부하를 감당할 수준이 되려면 이건 계산되어져야 합니다.

여기서 10도란 제한을 왜 두었을까 궁금했습니다. 우리가 지금 살고있는 공기는 습공기입니다. 건조공기 1kg 수분 x kg 이게 절대습도이고 그래서 절대습도는 kg/kg 의 단위가 되죠.

상대습도는 공기의 현재 수분량/포화수증기량의 비율입니다. 25도의 공기가 이빠이로 5kg 까지 기체상태의 수분을 포함할수 있는데 2.5kg 의 수분을 가지고 있다면 상대습도는 50%.

그러면 25도 50%의 공기는 온도를 낮춰주면 내부의 물방울은 기체상태에서 액체상태로 튀어나옵니다. 이 튀어나오는 온도가 이슬점 노점 dew point 라고 하죠.. 많은 분들이 아시는 결로란게 본질은 이 이슬점에 도달했기에 물이 되어서 맺힌거죠.

이정도는 중학교 물상 수준이니깐요. 

자 그럼 10도는 바로 공기의 이슬점을 10도 이하의 공기는 저 벽과 닿는 순간 물로 변합니다. 그런데 신통방통하게도 드레인 않시키고 바로 10도짜리 흐르던 물과 함께 퐁당!! 하는 거죠.

해보신 분은 아시겠지만 드레인 즉 응축수 배관이 귀챦고 하자도 있죠.

 

이 장치는 바로 이 두가지를 하나로 합친 메카니즘을 가지고 있습니다.

 

난방시에는 어떠냐.. 복사는 여름과 같습니다. 이때는 인체에서 열이 나가는 여름과는 달리 이 벽면에서 열이 외부로 방출되지요..

같은 슈테판볼츠만의 법칙.

또하나 겨울에는 가습이 됩니다. 예전 에 개그프로그램에서 안어벙의 '' ** 기능 있구요'' 하는거랑 비슷하네요.

온수가습이기에 습공기 선도에서 건구온도는 약간 절대습도량 은 상승합니다. 즉 가습이 되는 거죠.


정리하자면 기구하나로 냉방, 제습 겨울철 난방 가습이 되는 신통방통한 겁니다.

가끔 인테리어 잡지에 보면 실내 폭포 어쩌구 하는 걸 보는데 여기에 열원 장치만 붙힌다면 못할 이유는 없다. 는게 생각입니다.

또 비용이 크게 들것 같진 않고요. 우선 이 판은 인테리어 비용으로 보는게 맞을것 같고. 기존 실내폭포도 펌프는 이미 있으니

추가되는 건 제어장치와 열원뿐!

여름철 10도, 겨울철 40도... 물을 만드는건 히트펌프칠러뿐인데 만일 이미 복사공조를 한다면 이 배관을 하나 빼서 벽면에 폭포만

만들어 주면 되긴 하네요...

지금 집에 복사냉방은 하고 있어 복사열원은 있는데 벽을 하나 만들어야 하는군요... 잘하면 쫓겨나겠네요..

Comments

1 홍도영 2017.07.24 05:07
독일 프라운호퍼 건축물리 연구소(IBP)에서 간막이 벽으로 테스트 할 당시의 사진이군요.....일단 특허에 걸려 있으니 그것만 조심하면 되겠지요.
1 홍도영 2017.07.24 05:08
2.
1 패시브박 2017.07.24 10:49
질문이 있습니다. 제가 중학교 물리를 이해 못하는 것인지, 25도의 공기가 이빠이로 5kg의
수분을 포함할 수 있다는 의미가 어떤 것인지요? 25도일 때 포화수증기량 0.02kg/kg'인데
5kg이라면 체적을 250m3으로 보신것인지요?

겨울철 40도의 온수를 실내에 노출시킨다면 중온세균 번식의 최적 조건이 될 수 있습니다.
거의 대부분의 세균은 중온성 세균으로 40도는 재실자에게는 세균감염의 역할을 할 수
있습니다. 급탕온수의 경우 비산되는 수분을 사람이 흡입하거나 그 물을 마실 경우에 문제로
인해 WHO에서도 60도 이상으로 가열을 권고합니다. 기억이 가물가물 하지만 NPC에서도
60도 가열을 기준했던 것 같습니다. 물론 저렇게 유리벽에 저속으로 물을 흘리면 비산수량이
적을 것이고 케미컬도징을 한다면 이런 위험성을 많이 낮춰줄 수 있지만 실내에 저온수를
노출하여 난방을 하는 방식은 위험성이 따를 수 있을 듯 하네요.
1 홍도영 2017.07.24 16:50
글을 쓰신  HVAC님이 답을 하시겠지만 일단 레지오넬라 균을 본다면 이는 설비하는 분들이 의견을 주셨으면 합니다. 독일의 경우는 하루에 최소 1회 60도이상으로 급탕의 온도를 올리는 것을 기준으로 하는데요. 이미 레지오엘라 균이 있는 경우를 보면 70도를 얘기하기는 합니다. 문제는 이는 샤워나 온수사용에 있어 우리가 먹는 물에 대한 기준인데 만일 이런 시스템을 난방으로 적용을 한다면 먼저 우리가 사용하는 온수시스템이 아니고 더불어 제가 보기에는 미네럴이 없는 그런 죽은 물이 아니까 하는데.....만일 석회나 그런 것이 있다면 사용기간을 고려하면 그리 효율적이지 못해서 드리는 말씀입니다. 물론 에어로졸 발생의 위험이 있다면 호흡이 되기에 이는 위험한 것이 되기에 일반 급탕처럼 60도 이상 일정한 간격으로 온도를 높여야 되겠죠.
4 HVAC 2017.07.24 17:03
물론 저 이빠이는 대충 예를 든것이니깐 수치는 그리 염두에 두시지 마셔도 됩니다.
다만 그런 원리아닐까 하는 추측.. 정도.

저게 특허에 있군요.. 그런 11도 냉수면 특허는 벗어날려나요?? ㅋㅋ
한번 해보고 싶다는 생각에 올려봤습니다. 날이 더우니 별별 생각이 다드네요.
국내는 레지오넬라 살균에 대한 규정이 사실 없습니다요..
유럽은 말씀대로 60도 이상... 그래서 수입되는 히트펌프 칠러도 일반 온수 모드는 55도.
anti 레지오모드는 60도로 살균하도록 장치는 구성되어 있는건 맞습니다. 모든 장비가 그리 되어 있죠.
한국 온수는 45도 표준인데 말이죠.. 암튼 좀 다릅니다요..

냉수벽이라??  참 괴안은 생각은 맞는듯 합니다..