1. 머리말

탄소중립 사회를 실현하기 위해 환경부하 저감과  쾌적성의 양립, 더 나아가서는 감염증 대책으로도 효과가 있는 새로운 환기 공조기술 개발이 기대되고 있다. 키무라코키(주)는 이러한 사회를 배경으로 효율적인 히트펌프, 지구환경에 좋은 물, 냉량한 외기, 환기와 열회수, 복사열 등 “자연계에 존재하는 열의 효과적인 이용”을 골자로 하는 잠열·현열 분리식 환기 공조 시스템 “베스트 에어 콤비(Ⅱ)”(이하 “본 시스템”이라고 한다)를 개발해 금년 여름부터 본격적으로 제안하기 시작했다

본고에서는 본 시스템의 개요와 그 구성 기기인 공랭 HP식 열회수 외조기, 공랭 HP식 대(大)온도차 칠러, 냉온수식 천장매입형 AHU(Air Handling Unit), 전(全) 공기식 방사정류 유닛 그리고 덕트 접속형 공기청정기에 대해 그 특징을 소개한다.

2. “베스트 에어 콤비(Ⅱ)”의 개요

본 시스템은 개별열원 방식에 의한 외기처리와 중앙열원 방식에 의한 순환 공조를 병용해 공기질 향상과 환경부하 저감의 양립을 지향한 새로운 공조 시스템이다.

본 시스템에 앞서 잠열·현열을 일체형으로 분리 처리하는 “에어 콤비”를 2006년에 그리고 자동제어를 탑재해 효율적인 열원 운용을 표준화 한 “에어 콤비(I)”를 2017년에 각각 출시했다.

이들은 냉온수 또는 공랭 직팽식 공조기 1대로 잠열·현열을 처리하는 유닛인 반면에 본 시스템은    외조기와 공조기를 분리 설치하고 각각 다른 열원 방식의 콤비네이션 시스템이라는 점에 특징이 있다.

(1) 공조 시스템의 구성

신선한 외기에 포함되는 잠열은 히트펌프 사이클을 일체화된 개별열원 방식의 공랭 HP식 열회수 외조기로 처리하고 실내에서 발생하는 현열을 중심으로 하는 열부하는 중앙열원 방식의 2차 측 단말기로서 각 방에 분산 배치한 냉온수식 천장매입형 AHU로 처리한다. 또한 본 시스템은 공랭 HP식 대온도차 칠러를 열원으로 하고 물 공급/리턴 온도차 10K, 냉방 급기온도 13℃로 하는 대온도차 저온 송풍을 표준으로 했다. 공조 분출구에는 열방사와 미소한 기류를 병용한 전공기식 방사정류 유닛을 설치하고 재열 유인 효과로 결로를 방지해 온도차가 적은 공조로 했다. 또한 방사정류 유닛에서 음이온과 적당량의 오존을 방류함으로써 실내의 공기청정도를 높이는 설계로 했다<그림 1>.

(2) 흐름도로 보는 “베스트 에어 콤비(Ⅱ)”

다음은 본 시스템의 열이동에 대해 공기선도를 이용해 소개한다. 냉방 시에는 외기를 열회수 외조기로 제습한 후 천장매입형 AHU에 공급한다. 한편 실내 리턴공기는 옵션인 덕트 접속형 공기청정기로 바이러스 불활성화 및 살균처리를 실시한 다음 천장매입형 AHU로 공급하고 1차 처리한 외기와 합류한다. 합류된 외기와 리턴공기가 혼합된 공기는 천장매입형 AHU가 내장된 사평형(斜平形) 타원관 열교환기에서 과냉각 제습한 후 방사정류 유닛에 공급된다.  

공급된 저온 공기는 방사정류 유닛의 재열 유인 기능으로 습기를 방지한 후 방사성분과 대류성분으로 나뉘어 완만하게 공조한다<그림 2>.

이어서 난방 시에 대해 설명한다. 열회수 외조기로 외기를 가열하고 하이브리드 또는 증기 방식으로 가습한 후 천장매입형 AHU에서 실내 리턴공기와 혼합, 온도 조절한 다음 방사정류 유닛에 공급한다. 방사정류 유닛의 재랭(再冷) 유인 기능으로 급기온도를 완화하고 기류 상승을 억제해 공조한다<그림 3>.

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본 원고는 일본공업출판주식회사 발행하는 ‘建築設備と配管工事’잡지에서 발췌하여 번역한 것입니다.

전체 기사는 2023년 10월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.(월간지 구입문의(02)2633-4995)

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