전열교환기

전열교환기의 정의

전열교환기는 배기의 현열과 잠열을 급기로 함께 옮기는 환기용 열교환기다.

현열은 온도 변화로 이동하는 열이고, 잠열은 수증기의 응축과 증발로 이동하는 열이다.

그래서 현열만 교환하는 현열교환기보다 회수 범위가 넓다.

구조와 공기 흐름

전열교환기는 두 공기 흐름이 전열 코어를 사이에 두고 열과 수분을 교환하는 구조다.

외기는 코어의 급기 통로로 들어가 실내로 공급되고, 실내 배기는 코어의 배기 통로로 빠진다.

회전형은 흡습 코팅한 코어가 돌며 열을 저장했다가 반대 흐름에 방출하는 축열 방식이다.

고정형은 벽을 사이에 둔 직교류로 열이 전달되며, 흡습성 분리판을 쓸 때만 잠열이 이동한다.

엔탈피 효율과 회수량

전열교환기 효율은 엔탈피 기준으로 구하며, 외기 엔탈피 변화를 분자로 둔다.

예로 외기 84, 환기 52, 급기 60 kJ/kg을 주고 효율을 구해 보자.

회수 열량은 공기 밀도, 풍량, 엔탈피 차를 곱해 구하며 여기서는 28.8kW다.

이 수치는 설명을 위한 가상의 예다.

여름과 겨울의 운전 방향

겨울에는 저온건조한 외기를 가습하고 가열해 도입하고, 여름에는 고온다습한 외기의 엔탈피를 낮춘다.

여름에는 배기의 냉열과 수분이 외기로 전달돼 외기가 냉각되고 제습된다.

겨울에는 배기의 온열과 수분이 외기로 전달돼 외기가 가열되고 가습된다.

두 경우 모두 외기 엔탈피가 실내 측 엔탈피 쪽으로 가까워진다.

헷갈리는 점과 정리

마지막으로 시험에서 자주 틀리는 부분을 정리한다.

첫째, 전열교환기를 현열교환기와 혼동하지 않는다. 잠열 교환 여부가 핵심이다.

둘째, 효율식의 분모와 분자를 바꿔 쓰지 않는다.

전열교환기는 현열과 잠열을 함께 회수해 외기부하를 줄이는 장치다.