엠티이에스(MTES), 열회수환기와 공조기 일체형 DOAS ‘컴팩트 공조기’ 선보여
엠티이에스(MTES), 열회수환기와 공조기 일체형 DOAS ‘컴팩트 공조기’ 선보여
  • 성백진 기자
  • 승인 2019.11.05 14:35
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- EC팬 적용 에너지비용 절감… 현열 이용 열회수효율 90% 이상


- F7·G4 고효율 필터시스템 적용, 필터 막힘 알람도 내장

 

[컴팩트 공조기(RPF) 구조도]

냉난방공조 엔지니어링 전문기업 엠티이에스(MTES)는 최근 외기를 받는 DOAS의 특성과 환기를 위한 환기장치의 특성, 코일을 내장한 공조기의 특성을 모두 갖춘 고효율 컴팩트형 공조기(RPF)를 론칭했다.

엠티이에스가 선보인 DOAS 컴팩트형 공조기(이하 RPF)는 유럽의 대표 냉동공조 기업 에어멕(Aermec)사의 제품으로 열회수 환기장치와 공조기, 그리고 DOAS(Dedicated Outdoor Air System)을 하나의 장치에 결합한 점이 특징이다.

DOAS는 전체 냉난방 부하를 하나의 공조기에서 처리하는 기존 일반적인 공조시스템과는 달리 실내에서 필요한 신선외기만 별도로 처리하는 외기처리 전용 공조시스템을 말한다. 1990년대 이후 유럽 및 북미에서는 에너지소비 저감을 위해 DOAS 개념을 도입한 사례가 늘고 있다.

 

수평·수직 2가지 버전…공칭풍량 790~4,250㎥/h까지 6가지 모델

RPF는 실내공기 환기 시 외기 100%를 급기하면서 배기와 열교환을 통해 현열을 회수하는 시스템이다. 유로벤트 인증을 받은 알루미늄 소자의 현열교환기를 적용해 열회수효율이 90% 이상으로 높다. 또한 EC 브러시리스 모터가 결합된 플러그 팬을 적용해 에너지비용 절감은 물론 부하변동에 유연하게 대응 가능하다. 외기 직접 냉방을 위한 바이패스 댐퍼와 동파를 방지하는 외기댐퍼 및 제어시스템, 화재 등의 재난 조정 시스템 등도 내장되어 편리성과 안정도를 높였다.

유럽(EN779 ISO 16890) 기준의 F7 및 G4의 고효율 필터시스템 적용으로 급배기 시 오염물질을 걸러 신선하고 깨끗한 공기를 공급해 주며 필터가 막힐 경우 알람으로 알려주는 필터 막힘 알람도 내장되어 있다.

외관은 45kg/m3 고밀도 단열재를 적용한 이중 케이싱 구조로 기밀성을 강화했고 풍량과 정압 측정 시스템도 내장해 안정적이고 균일한 급기를 실현한다.

수평형과 수직형 2가지 버전에 공칭풍량은 790~4,250m2/h까지 6가지 모델이 라인업되어 있어 현장 여건에 따라 천장이나 벽, 바닥에 설치 가능하다.

RPF는 EC팬 적용으로 별도의 제어시스템이 필요없고 존공조방식이라 덕트 사이즈가 작아 좁은 설치공간에도 효율적으로 설치할 수 있다.

김종헌 대표는 “급·배기팬 모두 EC팬을 적용해 에너지절감뿐 아니라 정풍량, 변풍량, CO2, VOC 등 다양한 운전 모드가 가능하고 냉온수코일은 4파이프(2코일)로 설계되어 다양한 현장 조건에 맞춰 설계 가능하다”고 밝혔다.

무엇보다 RPF는 존 부하에 충분히 대응이 가능해 별도의 팬코일유닛이 필요없다. 또 제품 자체에 밸브와 컨트롤러 등이 포함되어 있어 추가 제어시스템 구축 없이도 모드버스, 백넷 등 다양한 프로토콜이 지원되므로 통신선만 연결하면 팬의 급기 및 배기풍량은 실시간으로 BMS로 전송되어 건물 제어도 한결 간단하다.

여름철 냉방 운전시 외기(35℃, 습도 53%) 100%를 도입할 경우 폐열 회수를 통해 급기하므로 코일 출구 온도를 일반공조기(19℃) 대비 RPF(15℃)가 4℃ 낮아 그만큼 에너지를 절감할 수 있다. 또 겨울철 난방 운전 시(외기 -10℃) 일반공조기는 외기 30% 정도만 도입해 급기(코일출구 온도 17.2℃)하는데 반해 RPF는 외기(-10℃) 100%를 도입하면서도 폐열회수를 통해 급기(코일출구 온도 34℃) 하므로 에너지 절감폭이 크다.

 

[여름철, 35℃ 외기 100%로 사용하는 경우]
[여름철, 35℃ 외기 100%로 사용하는 경우]

 

[겨울철, -10℃ 외기 100%로 사용하는 경우]

특히 RPF는 바이패스 댐퍼를 적용해 봄, 가을 간절기에 프리쿨링 운전으로 외기 직접 냉방을 할 수 있어 에너지비용이 들지 않는다.

바이패스 댐퍼는 외부 온도와 설정 온도를 비교해 원하는 온도에 도달하면 댐퍼가 작동해 차가운 외기로 직접 냉방하는 외기 직접 냉방이 가능하다.

 

[프리 쿨링 운전으로 에너지 절약]

김종헌 대표는“ 서울의 경우, 연중 약 30%의 기간을 열원의 도움 없이 100% 외기만으로 직접 냉방을 할 수 있어 RPF 적용시 그만큼 에너지 절감이 가능하다”며 “특히 바이패스 댐퍼 작동 시에도 필터를 거치도록 설계되어 있어 실내에 도입되는 급기는 항상 깨끗한 외기만 공급된다”고 강조했다.

 

RPF, 지역냉난방 열원으로 하는 존 공조에 최적화

앞에서도 언급했듯이 컴팩트형 공조기는 외기를 받는 DOAS의 특성과 환기를 위한 환기장치의 특성, 코일이 들어가 있으니 공조기의 특성을 다 갖고 있다. 또한 본체에 컨트롤러가 다 포함이 되어 있다.

본체에 내장된 압력센서는 만약 정압이 바뀌면 풍량을 스스로 조절한다. 급기 라인 중간에 풍량을 조절해주는 VAV가 있을 경우 하나의 디퓨저가 닫히면 다른 쪽 디퓨저에 풍량이 증가하게 된다. 이런 경우, 부하에 맞게 풍량을 알아서 조절해줘야 한다. 정풍량 특성은 물론 압력에 따른 정압 특성도 있어야 한다. RPF에 적용된 압력센서에는 이런 기능이 다 내장되어 있다.

RPF는 △CMF 모드 △정풍량 모드 △정정압모드 △IAQ 모드 등 편리한 풍량조절 기능도 갖췄다.

CMF 모드는 설정온도와 실제 온도의 차이에 대응하는 변풍량 설정으로 최소 풍량과 최대 풍량을 설정하고 실제 온도에 따라 풍량이 자동으로 변동 운전한다.

정풍량 모드는 덕트 기외 정압이 변동되는 경우에도 설정된 풍량을 일정하게 보장하는 방식이다. 필터 노화로 막힘이 생기면 기회 정압이 상승하는데 이런 경우 정풍량 모드는 알람을 송신하면서 풍량은 일정하게 운전하게 된다.

정정압모드는 정풍량 모드와는 반대로 압력을 일정하게 보장하는 모드이다. 존 VAV 등이 설치된 경우, 각 존의 댐퍼가 닫히면 다른 존의 풍량이 변할 경우 정정압 모드 설정은 다른 존의 풍량을 일정하게 보낼 수 있는 설정

방법이다.

IAQ 모드는 RA(리턴공기)의 CO2(이산화탄소)와 VOC(유기화합물)의 농도를 감지해 오염이 심한 경우, 사전 설정된 최대 풍량으로 운전하는 모드이다. IAQ모드는 온도의 설정과 오염도를 동시에 관리해준다.

 

[컴팩트 공조기(RPF) 지역 냉난방 적용 구성도

김종헌 대표는 “지역 냉난방 솔루션은 공용구역 공조기와 대규모 덕트 공사, 변풍량 디퓨저, 팬코일유닛, 밸브, 자동제어까지 공조시스템이 복잡하고 구축 비용도 많이 든다”며 “RPF는 기존에 복잡하게 설치하던 공조 및 환기시스템 대체 설비로 지역냉난방을 열원으로 하는 존 공조에 최적화되어 있다”고 강조했다.

이어 김 대표는 “RPF 는 외기 직접 냉방(난방)을 위한 바이패스 댐퍼와 제어, 냉난방 부하 조절을 위한 밸브, 각 존의 공기질 온도에 따른 변풍량(정풍량) 제어, 화재 및 제연설비와의 연동제어가 포함된 일체형 DOAS 공조기”라고 설명했다.


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