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전 열교환기의 결빙에 관한 고찰

전문가 제언: ○ 전 열교환기(air to air heat exchanger)는 건물에서 난방과 냉방 시스템으로 사용되고, 높은 온도에서 공기 흐름으로 부터 열과 습분을 전달하고, 낮은 온도나 습도에서 공기흐름을 가습시킨다. 열교환기 내부의 결빙은 캐나다 혹은 북 유럽과 같은 지역에서 일반적이고, 열교환기의 성능을 현저하게 저하시킨다.

○ 미국 Lyndon B. Johnson 연구소는 작동유체가 열교환기 내부로 유입되면 상변화(PCM: Phase Change Material) 물질과 관을 사이에 두고 접촉하는 시스템을 개발했다. 상변화 물질은 방대한 양의 에너지가 온도 변화 없이 흡수될 수 있으며, 상대적으로 에너지 전이가 신속하다.

○ 한편, 일본의 미쓰비시전기는 전열교환 효율이 66％에 이르는 전열교환 형 환기 기기를 개발했다. 고 단열, 고 기밀의 주택이나 빌딩이라도 환기는 필수이다. 창을 열거나 환기 덕트를 운전하거나 난방 시에는 따뜻한 공기가 빠져나가고, 역으로 찬 공기가 들어 와서 에너지를 잃게 된다. 미쓰비시전기가 개발한 제품의 리모트 컨트롤은 외기가 얼마만큼 따뜻해져 실내에 들어가는지를 LCD 패널로 알려주게 설계되었다.

○ 제상에 대한 국내 연구 동향으로 “저온창고에서 냉동기 응축폐열을 이용한 제상시스템 성능 평가(2014)” 등이 있고, 열교환기의 경우는 “표면 특성에 따른 핀-관(fin-tube) 열교환기의 제상 거동에 관한 연구(1999)” 등이 검색되었다.

○ 해외에서 전열교환기에 대한 기술 동향은 많은 수로 검색되었지만, 제상에 대한 기술정보는 적었다. 또한 열교환기에서 제상 관련 국내 연구는 다수 검색되었지만, 전열교환기에 대한 연구 결과는 검색되지 않았다. Mohammad Rafati Nasr 역시 제상방법에서, 공급 공기유동량 감소, 따뜻한 배기의 재순환, 공급 공기의 바이패스 방법 등의 기존 기법을 제시하지만, 보조 열교환기 혹은 이중관 열교환기, 에너지 휠의 표면 코팅, PCM 사용 등은 특이하므로 연구해볼 필요가 있다.

저자: Mohammad Rafati Nasr, Melanie Fauchoux, Robert W. Besant, Carey J. Simonson
자료유형: 학술정보