패시브하우스의 폐열회수형 열교환기 환기장치 의 종류 1종 2종 3종!

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패시브하우스의 폐열회수형 열교환기 환기장치 의 종류 1종 2종 3종

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폐열회수형 환기장치는 패시브하우스의 심장

폐열회수형 환기장치는 패시브하우스의 심장이라고 할 수 있으며 필수요소인만큼 아주 중요하다

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패시브 하우스의 조건을 갖추기 위해 고기밀, 고단열과 함께 꼭 필요한 게 ‘열 회수 환기장치’이다.

실내 공기는 시간이 갈수록 오염되기 때문에 주기적으로 환기를 해줘야 한다.

하지만 환기를 통해 많은 에너지가 빠져나기 때문에 그만큼 냉·난방 에너지를 사용해야 한다.

패시브 하우스는 이러한 에너지 손실을 줄이기 위해 열 회수 환기장치를 이용한다.

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패시브 하우스의 조건 - 열 회수 환기장치

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열 회수 환기장치

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열 회수 환기장치는 내부에서 열을 발생시키는 게 아니다.

열 교환 소자라는 부분에서 실내·외 공기가 섞이지 않게 교차시키면서 열을 교환한다.

패시브 하우스 기준의 열 교환기 효율이 75%라고 하는 것은 공기가 교차하면서

75% 이상의 열을 교환한다는 뜻이다.

최근 80% 초반의 효율을 보이는 제품도 선보이고 있어 갈수록 열효율은 높아질 것으로 보인다.

그러나 주의할 점은 실내·외 공기를 직접 섞으면서 90%의 효율을 보이는 제품도 있으니,

효율만 가지고 제품을 선택하면 안 된다.

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열 회수 환기장치 필요성

열 회수 환기장치는 에너지 효율을 위해 패시브 하우스에 꼭 필요하고 말한다.

그렇다면 열 회수 환기장치는 열효율이라는 기능성만 있는 것인가?

결코 저렴하지 않는 열 회수장치를 설치하는 것에 대한 의문을 품는 사람도 있다.

고기밀과 고단열을 하고 환기는 적절하게 필요할 때 한다는 것이다.

그렇다면 일반 가정에서 창을 열고 환기하는 것과 열 회수 환기장치를 이용해 환기할 때

어떤 쪽이 더 환기가 잘 이루어질까?

이에 대해 비교적 환기를 잘 한다는 한 가정을 대상으로 집 안방의 이산화탄소 분포도를 측정한 수치가 있다.

측정 결과 환기 시간엔 공기 중 이산화탄소의 비율이 낮아졌지만,

취침시간부터 아침까지 이산화탄소 비율이 높게 증가하는 것으로 나타났다.

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이산화탄소 수치 와 환기의 중요성

공기 중 이산화탄소가 최고에 달할 땐 무려 3500ppm까지 오른다.

물론 이러한 수치를 일반화하기엔 무리가 따른다.

하지만 환기를 잘 했음에도 이러한 수치를 나타낸 사실을 보면,

환기가 어려운 계절엔 실내 환경이 어떨지 예상해볼 수 있겠다.

공동주택의 실내 공기 질 확보에 관한 법적 기준을 보면 100세대당 공동주택에서 시간당 0.5회로 보고 있다.

매시간 집 전체 공기의 약 50%에 해당하는 공기를 외부 공기와 교체해야 한다는 것이다.

창을 통해 이러한 기준을 맞추는 건 사실상 불가능하다고 봐야 한다.

이러한 시점에서 본다면 열 회수 환기장치는 모든 집에 필수로 갖춰야 할 기기라 할 수 있다.

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열교환 환기장치 성능 기준

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전열 교환(습기+온도 교환)의 중요성

겨울철 외부 온도가 0℃, 상대 습도가 60%라고 한다면, 공기 중의 습도는 2.9gram/㎥이다.

이때 실내 온도가 23℃, 상대 습도가 60%라고 한다면,

실내 공기 중의 습도는 12.3gram/㎥로 실내·외 습도가 9.4gram/㎥ 차이 난다.

가습 없이 환기를 계속한다면 실내 상대 습도는 12%까지 떨어져 건조해진다.

전열 교환 기능이 있다면 이러한 문제를 해결할 수 있다.

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설계 요소

환기율은 250㎥인 실내에서 100㎥/h의 환기량을 적용할 때 0.4(=100/250)로 계산된다.

패시브 하우스 환기율은 위생상 0.3 이상의 수치를 적용한다.

환기율 최소 요구량은 0.7이며, 미국 0.35, 유럽 0.3, 일본 0.5를 기준으로 하고 있다.

1인당 환기량은 상황에 따라 35~25㎥/h를 적용하며, 배기 기준은 주방 60㎥/h, 욕실 40㎥/h, 화장실 20㎥/h이다.

이를 기준으로 가장 큰 환기량을 적용한다.

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쾌적한 실내 환경 요소

필터 성능은 유럽 기준의 F7 필터를 외기 도입부에 설치해 초미세 먼지를 여과한다.

주방 등의 실내 오염물질에 의한 관로 오염을 방지하기 위한 필터도 필요하다.

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유럽 필터 등급

CEN(유럽 표준화 위원회)의 표준을 따른다.

G1 ~ G4 : 기본 필터

M5 ~ M6 : 중간 필터

F7 ~ F9 : 미세 필터

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국내 열 회수 환기장치 필터 기준

건축물의 설비 등에 관한 규칙을 따른다.

KS B 6141 : 환기용 공기 필터 유니트의 시험조건에 의해 KS A 0090 : 시험용 분체 및 시험용

입자에 의한 11종의 먼지(1.6~2.3㎛)를 60% 이상 집진하는 효율을 요구하고 있다.

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소음 : 실내 소음은 25dB 이하가 되도록 저소음의 디퓨저를 적용한 관로를 사용한다.

·청결 : 관로나 호스, 환기장치의 청소가 수월하도록 계획한다.

·결빙 : 결빙 방지 장치를 설치해 혹한기에 결빙이나 결로에 의해 기기가 정지하지 않도록 해야한다.

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에너지 절감 요소

제품을 선정할 때 독일 패시브 하우스협회에서 인증한 제품이 아니라면

열 회수 효율에서 12%를 차감한 수치를 적용한다.

또한, 동력기의 효율이 낮은지 확인해본다.

패시브 하우스에 인증한 동력기는 0.45W/㎥ 이하다.

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패시브하우스 환기장치 기계환기 종류

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패시브하우스를 포함한 건축물의 환기장치는 1종 환기,2종 환기,3종 환기로 나뉜다~

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국내 환기장치는 KS B 6879 : 2012 열 회수형 환기장치의 기준을 따른다.

환기장치는 크게 판형 열 교환기와 원형(로터리) 열 교환기로 구분된다.

R.A(Return Air) : 실내에서 환기장치로 나가는 공기

S.A(Supply Air) : 환기장치에서 실내로 공급되는 공기

E.A(Exhaust Air) 환기장치에서 외부로 나가는 공기

O.A(Out Air) 외부에서 환기장치로 들어오는 공기

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환기방법

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1종환기는 급기(안으로 들어오는 공기)와 배기(밖으로 내보내는 공기)를 모두 사용하는 기계환기 방법

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2종환기는 급기만을 사용해서 압력차를 만들어 자동 배기가 되도록 하는 환기방법

주로 공장에 신선한 청정공기를 공급할 때 많이 이용

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3종환기는 배기만을 사용해서 압력차를 만들어 자동 급기가 되도록 하는 환기방법 (2종과 반대)

예를 들어 주방, 화장실 등 유해가스나 증기가 발생하는 장소에 적합한 방법

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마지막으로 4종환기는 자연환기를 뜻한다.​

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열교환형 환기장치의 종류

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열교환형 환기장치의 종류

1. 판형 환기장치

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우리나라에서 가장 많이 사용되는 방식

여러곂의 특수재질 펄프를 통과하며 나가는 공기와 들어오는 공기가 열을 교환하는 방법

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따뜻한 실내공기 RA는 환기장치를 통해 열을 뺐긴 상태인 EA로 배출되고,

외부의 차가운공기 OA는 환기장치를 통해 따뜻한 SA로 데워져 들어오게 된다.

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들어오고 나가는 통로가 다르기 때문에 공기는 섞이지 않지만 펄프를 통과하며 폐열을 회수할 수 있는 원리

하지만 동절기 결로의 위험이 있다고 하니, 정기적인 정검과 관리를 요한다

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2. 로터리형 환기장치​

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로터리형은 말 그대로 원형 소자가 회전하면서 폐열이 회수되고 공기만 환기되는 방법

비유하자면 겨울에 마스크를 쓰고 숨을 쉬는것을 예로 들 수 있다.

원형 판의 절반은 흡기이고 나머지 절반은 배기로 되어있어서 판이 돌면서 열이 전달되는 것

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3 벽부형 창문형 환기장치​

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창문형 환기장치

이 제품은 각 방으로 연결되는 닥트 작업 없이 각 방 창문 옆에 설치해 필요한 곳만 환기하는 방법이다.

가격이 저렴하지만, 45dB의 소음은 취침 시 방해될 수 있다.

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각 방에 개별적으로 설치하는 환기장치

세라믹의 축열기능으로 열을 회수하여 환기

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환기배관을 설치,연결해야하는 번거로움이 없고 가격이 저렴하다는 장점있지만,

소형환기장치인 만큼 방의 규모가 클 경우 적용이 어렵다는 점 참고.

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벽부형 및 창문형 환기장치의 소음은 45dB 이하를 요구하는데 과거에 소음이 커서 적용이 힘들었는데,

요즘은 13~35dB 사이로 소음문제를 해결한 제품이 많이 나오고 있다고 한다.

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​4. 바닥온돌 환기장치

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바닥 난방코일 하부에 환기배관을 깔아서 바닥의 열로 공기를 데워 환기하는 방법

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일반적으로 바닥온돌 환기장치의 한달 전기세가 1만원 정도라고 하니

폐열회수형 환기장치에 비해 2~3배 저렴한 편

그러나

내부의 따뜻한 공기가 배기로 그대로 배출되는 열손실과 바닥의 온도를 가져올 때

바닥에서 발생하는 열손실은 폐열회수형 환기장치에 없던 리스크이므로 바닥온돌을 사용하시는 분들은

감수해야 하는 부분

또한 단열성능만으로 승부를 보는 패시브하우스의 특성상 바닥난방을 잘 안하는 주택과는 조금 적용이 어려울것 같다

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