공조시스템_전열교환기란 무엇인가?

안녕하세요 2019년도 추운 겨울에 목욕탕의자 하나 들고가 부적격자의 당첨 취소의 아파트 분양권을 줍줍하면서 이렇게 그집에 5년가까이 살고 있는 수수파파입니다. 당시 아이도 태어나고 새집에 대한 막연한 불안감에 가장 먼저 가전제품은 공기청정기였습니다. 물론 신혼집(당시 산꼭대기에 있던 주택)에 처음 입주할때도 작은 발뮤* 공기청정기를 구입해서 사용했는데 일단 큰집으로 가게되면서 작은 공기청정기로는 한계가 보여 다시 구입하게 되었습니다. 하지만 이미 집에 "전열교환기"가 설치된 사실도 몰랐죠. 물론 전열교환기가 있어서 아이있는 집에서 공기청정기는 훌륭한 가전제품이긴 하지만 와이프도 주변에 이웃들도 전열교환기에 대한 제품에 대해 생소해했습니다. 일단 전열교환기에 "전열"이란 단어에서도 느낌이 오듯​

'이게 난방과 관련있나?" 하고 생각할수도 있습니다. 오늘은 전열교환기에 대해 쉽게 알아보겠습니다.

 

전열교환기란

​

환기를 실행할 때 실내의 열을 놓치지 않고 그 열을 외부로부터의 급기로 옮겨 실내로 되돌아오게 하는 열교환기를 말합니다. 석면, 알루미늄, 나일론 등을 벌집 모양으로 적충한 구조를 한 것으로, 회전식(그림)과 정지식(직교류식 열교환기)이 있습니다. 회전식은 환기의 통로에서 벌집 모양의 적층부에 싸여진 열이 회전해서 외기 통로로 이송되어 열회수가 이루어집니다. 외기와 배기, 급기와 환기의 각 통로는 각각 중앙부 수평으로 설치된 칸막이판에 의해 상하로 나누어집니다. 석면에 흡습제를 포함시키면 제습도 할 수 있으므로, 전열을 교환할 수 있습니다. 일반적으로 70% 정도의 열교환율을 얻을 수 있습니다.

 

엄밀히 말하자면 전열교환기는 일반적으로 우리가 사용하는 실내용 공기청정기와는 근본적인 차이가 있습니다.

실내용 공기청정기는 오염된 실내공기를 받아드려 필터,UV 램프등을 통해 실내공기중에 오염물질을 제거하여 다시 실내로 공급하는 방식입니다.

​

하지만 전열교환기는 외부의 신선한공기를 받아드려 필터를 통해 오염물질을 제거하여 실내에 공급하며, 내부의 오염된 공기를 필터를 통해 오염물질을 제거하여 실외로 배출하는 방식입니다. 아래 그림과 같이 들어오는 외부공기와 나가는 내부공기의 교차점에서 열교환을 하기때문에 이 제품을 공기청정기라 부르는게 아니라 '전열교환기"라 부르는 것입니다.

외부의 공기의 오염물질을 제거하여 실내로 공급하여 실내환경을 청정하게, 또한 내부에서 어떤 오염물질이 생겼더라고 이것도 제거하여 외부로 배출하는 구조입니다. 실내던 실외던 모두 깨끗하게 유지하는 기특한녀석입니다.

어떻게 보면 열의 재활용이라 보시면 됩니다. 겨울철이나 여름철 난방기나 에어컨에 의해 더워지고 식혀지는 공기를 재활용하는 열교환 소자을 이용하는 방식입니다. 또한 운전방식에 따라 봄 가을에는 바이패스하여 신선한 외기만 실내로 공급하게 할수도 있습니다.

​

전열교환기의 기능을 크게 3가지로 생각하면

1) 기본환기(주로 여름 겨울에 사용하시면 좋습니다.): 열교환소자를 통한 내부 공기의 열에너지 재활용, 냉난방에 소비되는 엔지 절감 가능

2) 바이패스(주로 봄 가을에 사용하시면 좋습니다.): 열교환소자를 통하지 않고 내부 필터를 활용한 신선한 외기의 실내공급

3) 실내공기 청정: 전열교환기의 헤파필터를 통한 실내공기 정화 가능

​

코로나와 같이 감염병이 유행인 요즘 시절 공기청정기를 통한 단순한 실내공기의 정화방식 보다 청정한 공기를 받아드려 환기에 이용하는 이런 전열교환기가 유용할수 있다 생각합니다.

​

아직 천정공사를 마무리하기전에 실내에 설치되는 전열교환기의 모습은 다음과 같습니다.

저희집은 이렇게 설치된 전열교환기가 다용도실 천정에 있습니다. 물론 천정속에 있습니다.

전열교환기는 왜필요한 것일까요? 굳이 서울에 사는 저로서는 외부의 더러운 외기가 들어오는 것보다 문닫고 사는게 더 좋지 않을까 하고 생각했지만 계속 문을 닫고 살면 실내 CO2 농도가 증가하게 됩니다.

​

보통 실내 이산화탄소 기준치는 1000ppm 인데 예를 들어 환기를 시키지 않고 공기청정기만 틀고 자면 실내의 이산화 탄소 농도는 췹게 1000ppm을 넘게 됩니다. 특히 밤에 잠을 잘때 방문을 꼭 닫고 2인이 한방에서 잠을 자면 이산화 탄소 농도가 쉽게 3000ppm 까지 올라간다는 연구 결과도 있습니다.

 

농도(ppm)	영향
~450	건강한 환기 관리가 된 레벨
~700	장시간 있어도 건강에 문제가 없는 레벨
~1000	건강 피해는 없지만 불쾌감을 느끼는 사람이 있는 레벨
~2000	졸림을 느끼는 등 컨디션 변화가 나오는 레벨
~3000	어깨 결림이나 두통을 느끼는 사람이 있는 등 건강 피해가 생기기 시작하는 레벨
3000이상	두통, 현기증 등의 증상이 나오고, 장시간으로 건강을 해치는 레벨

전열교환기는 내부에 열교환 소자와 필터가 있기 때문에 공기청정기와 같이 주기전인 청소와 관리가 요구됩니다.

전열교환기를 지속적으로 사용하신다는 생활습관 하에 6개월에 한번정도는 프리필터를 세척해주시고 미디움 필터는 교체해야 합니다. 또한 열교환소자는 5~6년에 한번 점검 또는 교체가 필요합니다. 하지만 저희집은 자주 사용도 안하고 있어서.. 언제 필터를 교체했는지 모르겠습니다. 오늘가서 한번 알아봐야겠습니다.​

​

이상 전열교환기에 대한 포스팅을 마치겠습니다.

​

공감과 댓글은 감사합니다.