혹한기 결빙 방지를 위한 열회수형 환기장치 개발에 관한 연구

초록

본 연구는 혹한기 결빙 방지를 위한 열회수형 환기장치의 개발에 관한 연구로써, 개발에 필요한 내부 리턴 댐퍼를 최적화하여 적용하기 위하여 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics)을 수행하였고 이를 바탕으로 실험을 위한 시제품을 만들어 혹한기 결로 및 결빙실험을 수행하였다. 배기 재순환 비율이 최대가 되는 최적의 내부 리턴 댐퍼를 설계하기 위하여 총 16 model의 전산유체해석을 수행하였다. 전산유체해석 결과 외기에 대한 배기 재순환 비율은 59.9% ~ 62.3%로 나타났다. 외기온도(Outdoor Air Temperature)가 -15℃ 이상에서는 배기 재순환 운전과 통상 운전 모두 결로와 결빙이 발생하지 않았다. 그러나 외기온도가 –20℃에서는 내부 리턴 댐퍼를 45° 열어 배기 재순환 운전을 하여야 결로와 결빙이 발생하지 않았다. 혹한기 결빙 방지를 위한 열회수형 환기장치는 외기온도에 따라 통상 운전 모드와 배기 재순환 운전 모드의 두 가지 운전모드로 운전하여야 한다. 외기온도가 –15℃보다 높을 경우에는 통상 운전 모드로 작동하고 외기온도가 –15℃보다 낮을 경우에는 재순환 운전 모드로 작동하는 열회수형 환기장치의 운전 알고리즘을 개발하여 적용하였다.

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