프로젝트의 습도 제어 요구 사항을 성공적으로 충족하기 위한 가습 시스템 설계는 여러 요소를 고려해야 한다. 이러한 요소들의 영향을 이해하는 것은 주로 경험을 통해 이루어진다. 그러나, 가습기 프로젝트는 대부분의 HVAC 컨설턴트에게 상대적으로 일반적이지 않기 때문에, 가습 시스템을 특정하는 데 필요한 전문 지식을 쌓는 것이 어려울 수 있다.

이 원고에서는 가습기 프로젝트의 가장 중요한 요소 10가지 포인트에 대한 개요를 소개한다. 무엇보다 HVAC 컨설턴트가 가습 시스템 설계용 프로젝트에 대해 적절한 정보를 수집할 수 있도록 도와줄 것이다. 여기에는 가습 전략, 제품 크기, 기술 선택, 시스템 설계 및 필요한 부품들에 대하여 정보에 입각한 결정을 내리는 것이 포함된다. 그것은 몇 가지 경험 규칙을 제시하고 컨설턴트가 달리 고려하지 않을 수 있는 가습 프로젝트의 중요한 측면을 검토하도록 상기시켜 줄 것이다.

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❺ 나의 AHU 프로젝트에 가장 적합한 가습 솔루션은?

가습기 기술을 결정할 때 가장 중요한 고려 사항은 에너지, 제어의 정확도, 물리적 제약 및 유지관리이다.

[에너지]

액체 상태의 물을 기체 상태로 바꾸는 데 필요한 에너지는 어떤 종류의 가습기를 사용하든 동일하다. 50kg의 물을 증기로 끓이는 데 필요한 에너지는 그것을 증발시키는 것과 동일하지만, 후자의 경우, 에너지원은 히터에 전원을 공급하는 전기나 가스가 아닌 공기에서 나오는 열에너지이다.

따라서 가습에 대한 주요 에너지 고려 사항은 사용되는 에너지의 양이 아니라 해당 에너지의 소스와 그 비용이다. 가스는 종종 전기보다 kW 당 더 저렴하므로 운영비용을 낮출 수 있다. 그러나, 가스 연소 스팀 가습기는 높은 자본 비용을 갖기 때문에 가습 생산량이 많아질수록 투자회수 시간이 더 빠르다.

습도 듀티가 30kg/h 미만인 경우, 일반적으로 전극봉식 스팀 가습기가 가장 비용 효율적인 옵션이다.

가스를 에너지원으로 사용하는 경제성은 스팀 가습기뿐만 아니라 단열 가습기와도 관련이 있다. 가습기 전 공기를 예열하기 위해 여열을 사용하지 않는 한, 히터가 필요하며 이것은 종 종 가스 연소된다.

[습도 제어]

근접 습도 제어는 출력이 일관되고, 습도의 센서에 빠르게 반응이 가능하고, 0~100%에서 완전히 운용될 수 있는 가습기를 필요로 한다.

가장 정확한 타입의 가습기는 RO장치를 통해 공급되는 물을 사용하는 전기 저항식 가습기이다.

이 가습기술은 보일링 챔버 내에 아주 소량 만의 미네랄이 생성되기 때문에 미네랄 농도를 관리하기 위해 가습기가 신선하고 차가운 물을 주입할 필요가 없다. 따라서, 매우 일정한 보일링 챔버 온도와 정확한 스팀 출력을 가능하게 한다.

정밀 제어 (±1 ~ ± 2%RH)를 제공하는 다른 타입의 가습기로는, 로터리 밸브를 갖추고 있고, 공기와 물을 스프레이하는 라이브 스팀 가습기와 하이브리드 스프레이 가습기 및 초음파 가습기가 있다.

단, 모든 종류의 가습기에서 습도 제어의 정확도는 공기의 변동성과 센서 및 제어의 정밀도에 따라 크게 좌우된다.

[물리적 특성]

공조장치(AHU)는 일반적으로 내부의 공간이 제한적일 수 있으므로 단열 가습기보다는 스팀 가습기가 사용된다. (스팀 가습기의 경우) 스프레이 타입이나 증발 가습기보다 스팀 장치를 설치하는 공간을 훨씬 적게 사용한다. 공조장치 외부의 제약 조건도 또한 선택에 영향을 준다. 스팀 가습기는 공조장치에서 4m 이내에 위치해야 한다. 스팀 파이프가 더 길어질수록 스팀 응축이 생기고 효율이 떨어진다.

[수질 및 유지관리]

물의 경도(Hardness)가 높은 경수(Hard water.)를 사용해야 하는 지역에서의 가습은 가습기 선택에 영향을 끼칠 수 있다. 경수를 사용하여 전극봉식 보일러 가습기를 운용할 경우에는 실린더의 빈번한 교체로 비용을 증가시킨다. 전기 저항식 가습기는 세척하거나 스케일을 비울 수 있으므로 경수용으로 더 적합하다. 가습기 전단계에 RO 필터를 사용하여 미네랄을 제거하고 스케일 축적을 방지할 수 있다.

하지만, 미네랄은 물속에서 전류를 전도시켜주는 매체로서 필요로 하기 때문에 전극봉식 보일러 가습기의 효율성을 제한한다. 분무식 가습기는 일반적으로 공조장치를 통해 미네랄이 유입되는 것을 방지하기 위해 항상 RO 시스템을 갖추고 있다.

증발식 가습기는 다량의 미네랄이 드레인되어 배출되기 때문에 스팀 가습기보다 적은 유지보수가 가능하다. 또한 RO장치가 필요하지 않으므로, 유지보수뿐만 아니라 물소비량을 최소화한다.

❻나의 다이렉트 룸 프로젝트에 가장 적합한 가습 솔루션은?

가습기 기술을 결정할 때 가장 중요한 고려 사항은 에너지, 제어 정확도, 물리적 제약 및 작동 기간이다.

[가습 영역 및 가습 용량]

다이렉트 룸 가습용 가습기 선택은 주로 습도 제어가 필요한 영역의 크기와 필요한 가습 용량에 따라 결정된다.

20kg/h 미만의 습도가 필요한 응용 분야의 경우, 팬 장치가 있는 벽걸이형 스팀 가습기는 경제적이고 실용적인 솔루션이 될 수 있다. 매우 작은 영역의 경우, 이동식 가습기로 약 2kg/h의 가습을 제공할 수 있다.

분무식 가습기는 넓은 영역에 매우 적합하다. 분무식 가습기는 멀티 가습 포인트 구조로 가 습을 하기 때문에 모든 지역에 대해 특히, 노즐 제어를 이용한 고압 시스템을 이용하여 균형잡힌 가습을 제공한다.

[습도제어]

근접 습도제어용으로는 RO 장치를 사용하는 전기저항식 스팀 가습기가 최고의 선택이다. 초음파(울트라소닉) 가습기 및 공기·물 분무 가습기는 제어 신호에 대한 빠른 응답 및 근접 제어에 대한 완전한 변조 출력을 또한 제공한다. 비록 완전한 변조는 제공되지 않지만, 고압 분무 가습기는 존 컨트롤과 여러 다른 지역에 대한 다양한 출력을 제공하며, 단일 시스템으로부터 습도를 보다 면밀하게 관리한다.

[물리적 특성]

실내의 천장 높이가 낮은 경우(<4m), 노즐에서 스프레이되는 에어로졸이 완전히 증발하려면 공간이 필요하기 때문에 분무식 가습기 선택에 제약이 될 수도 있다.

넓은 지역의 경우, 저용량 노즐의 고압 시스템이 좋은 선택이며, 압축 공기 및 물 분무는 방향성이 높은 에어로졸을 제공한다. 선택적으로 다수의 스팀 또는 이동식 가습기를 사용할 수 있지만, 운영 및 유지 관리면에서는 실용적이지 않다.

사무실처럼 소음에 민감한 장소의 경우, 압축된 공기로 고압분사를 하는 가습기보다 고압 스프레이 시스템이 훨씬 더 조용한 작동환경을 제공한다. 이동식(모바일) 가습기와 스팀가습기 또한 조용한 습도제어를 제공한다. 저온(<5°C) 환경에서 운용되는 지역에 분무 가습기를 사용할 때는 에어로졸의 증발 능력이 가장 중요하다. 압축 공기와 워터 시스템에 의해 만들어지는 최소 크기의 물방울 사이즈와 강력한 흡수는 분무식 가습기가 냉장 저장고와 같은 장소에 가장 이상적인 가습 시스템으로 만들어준다.

대기오염 수준이 높은 산업 환경에서는 팬이 달린 모든 시스템의 실용성이 떨어진다. 따라서 팬이 없는 고압 또는 공기압축 가습기가 선호된다.

[단기간 가습시 솔루션]

한 지역에서 단기간 동안만 습도 조절이 필요한 경우, 이동식 가습기는 용이한 제거와 보관 의 이점을 제공한다. (다음 호에 계속)