적은 전기 사용량…전력수급 불균형 해결, 환경친화적 효과



제습제를 이용한 냉방기술인 제습냉방기술은 종래의 기술로는 효과적인 활용이 어려운 80℃ 미만의 산업 폐열, 태양열 등을 이용한 냉방 공급이 가능하다.

 

제습냉방기술은 흡수식과 달리 대기압 상태에서 운전되며 시스템 구성이 간단하므로 생산비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대되어 시장보급 전망이 높다.

제습냉방기술은 기존 전기식 에어컨에 비교하여 전기 사용량이 매우 적으므로 하절기 냉방기 가동에 의한 전력수급의 불균형 문제를 해결할 수 있다. 냉매를 사용하지 않으므로 CFC계열의 냉매에 의한 오존층 파괴, 온실효과 등이 전혀 없어 환경친화적이다.


 

제습냉방기술에 적용되는 세부단위기술로는 제습로터(desiccantroter) 현열교환기(sensible heat exchanger) 재생형 증발식 냉각기(regenerative evaporative cooler) 고성능 고분자 제습제, 고체식 소용량 제습냉방 시스템 등이다.

 

제습로터는 고체식 제습냉방 시스템의 핵심부품이다. 제습제의 흡착과 흡수 능력을 이용하여 공기의 습도를 제거한다. 습기를 흡습하여 축축해진 제습기는 80℃ 이하의 온풍을 이용하여 재생하며 지역 공급열은 이 온풍 생산에 이용된다.

 

 제습로터에서는 열 및 물질전달이 동시에 일어나는 특징으로 인하여 제습과정에 대한 이론적 접근이 상당히 어렵다.

이미 일부 산업에 많이 보급 사용되고 있음에도 불구하고 제습제의 흡습특성, 제습기의 형상, 제습기 운전조건 등 여러 가지 인자들이 제습기의 성능에 미치는 영향에 대한 분석이 세계적으로도 상당히 미흡한 실정에 있다.

 

따라서 제습기의 성능을 최적화하기 위해서는 이러한 인자들의 영향을 정확히 분석하고 제습기에서의 열 및 물질전달 과정을 명확히 이해함으로써 제습기 성능 향상을 위한 최적 설계 기술을 개발해야 한다.

 

기존 제습냉방 시스템은 1 CMM 당 180~300달러 정도로 기존의 냉방시스템( 1CMM 당 90~150달러)에 비하여 고가이고 부피가 상대적으로 크므로 최근까지는 극도의 저습도가 필요한 특수한 용도에만 한정되어 있었다.

제습시스템의 가격이 높아지게 되는 주요원인은 제습로터의 가격이 상당히 고가이기 때문에 기존 시스템과 경쟁하여 실용화가 가능하기 위해선 제습로터의 성능을 향상시키고 생산가격을 낮추는 것이 필요하다.


 

제습로터를 통과하는 공기는 습도가 낮아지는 반면 습기의 흡착열에 의하여 온도가 상승한다. 현열교환기는 제습로터 재생용 외기공기와 열교환을 통하여 제습로터를 통과한 공기의 온도를 낮추는 역할을 한다.

 

이 열교환기로는 회정형이나 판형 열교환기를 적용할 수 있다. 현열열교환기는 증발식 냉각기로의 유입온도를 낮춰 최종 실내공급온도를 낮추는데 기여한다. 제습기 온수코일 이전의 재생공기 온도를 높여주어 재생열 투입을 감소시키므로 결과적으로 시스템 성능에 큰 영향을 미친다.

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