쿨튜브 시스템

한 줄 정의

쿨튜브 시스템은 지중에 매설한 관으로 외기를 통과시키는 설비다.

땅속은 사계절 온도가 거의 일정해 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하다.

이 성질로 외기를 미리 냉각하거나 가열해 외기부하와 냉난방 에너지를 줄인다.

작동 원리

쿨 튜브는 외기를 취입해 지중에 매설된 관으로 통과시키는 것부터 시작한다.

관 안의 공기는 흙과 대류와 전도로 열을 주고받아 온도가 변한다.

여름에는 지중이 외기보다 차가워 예냉되고, 겨울에는 지중이 따뜻해 예열된다.

예냉된 공기는 공조기의 외기 냉방부하를 줄이고, 예열된 공기는 이중외피 하부에 공급된다.

열교환 효율

열교환 효율은 입구 온도와 출구 온도의 차이를, 입구 온도와 지중 온도의 차이로 나눈 값이다.

효율이 클수록 출구 온도가 지중 온도에 가까워진다. 효율은 관 길이와 공기유량에 따라 달라진다.

가상의 예로 외기 38℃가 28.2℃로 내려가면 온도 강하는 9.8℃다.

여름과 겨울 비교

여름과 겨울은 외기와 지중의 온도 대소 관계가 반대가 된다.

여름에는 외기를 예냉해 공조기의 외기 냉방부하를 줄인다.

겨울에는 예열된 공기를 이중외피 하부에 공급해 난방 에너지를 줄인다.

여름과 겨울의 작동 원리를 반대로 쓰는 것이 흔한 실수다.

설계·시공 주의점

설계에서는 관 길이를 짧게 잡지 않는다. 국내 설계 요령은 최소 50m 이상으로 본다.

송풍실은 단열과 방수를 빠뜨리지 않아야 하고, 곡관 반경은 완만하게 잡는다.

튜브가 습하면 곰팡이와 세균이 번식할 수 있으므로 경사를 두어 배수를 확보한다.

핵심 정리

쿨튜브는 지중의 안정된 온도로 외기를 미리 냉각하거나 가열하는 패시브 설비다.

여름에는 예냉으로 외기부하를, 겨울에는 예열로 난방 에너지를 줄인다.

성능 요소 일곱 가지와 설계 기준을 함께 익혀야 시험에서 정확히 답할 수 있다.