자연을 짓습니다.한마음건설
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패시브 하우스 Passive House 에 대해…⑷
패시브하우스의 조건 : 열 회수 환기장치
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패시브 하우스의 조건을 갖추기 위해 고기밀, 고단열과 함께
꼭 필요한 게 ‘열 회수 환기장치‘이다.
실내 공기는 시간이 갈수록 오염되기 때문에 주기적으로 환기를 해줘야 한다.
하지만 환기를 통해 많은 에너지가 빠져나기 때문에
그만큼 냉·난방 에너지를 사용해야 한다.
패시브 하우스는 이러한 에너지 손실을 줄이기 위해
열 회수 환기장치를 이용한다.

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열 회수 환기장치는 내부에서 열을 발생시키는 게 아니다.
열 교환 소자라는 부분에서 실내·외 공기가 섞이지 않게 교차시키면서 열을 교환한다.
패시브 하우스 기준의 열 교환기 효율이 75%라고 하는 것은
공기가 교차하면서 75%이상의 열을 교환한다는 뜻이다.
최근 80% 초반의 효율을 보이는 제품도 선보이고 있어
갈수록 열효율은 높아질 것으로 보인다.
그러나 주의할 점은 실내·외 공기를 직접 섞으면서
90%의 효율을 보이는 제품도 있으니, 효율만 가지고 제품을 선택하면 안 된다.

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▣ 열 회수 환기장치 필요성

열 회수 환기장치는 에너지 효율을 위해 패시브 하우스에 꼭 필요하고 말한다.
그렇다면 열 회수 환기장치는 열효율이라는 기능성만 있는 것인가?
결코 저렴하지 않는 열 회수장치를 설치하는 것에 대한 의문을 품는 사람도 있다.
고기밀과 고단열을 하고 환기는 적절하게 필요할 때 한다는 것이다.

그렇다면 일반 가정에서 창을 열고 환기하는 것과 열 회수 환기장치를 이용해
환기할 때 어떤 쪽이 더 환기가 잘 이루어질까?
이에 대해 비교적 환기를 잘 한다는 한 가정을 대상으로
집 안발의 이산화탄소 분포도를 측정한 수치가 있다.
측정 결과 환기 시간엔 공기 중 이산화탄소의 비율이 낮아졌지만,
취침시간부터 아침까지 이산화탄소 비율이 높게 증가하는 것으로 나타났다.








공기 중 이산화탄소가 최고에 달할 땐 무려 3500ppm까지 오른다.
물론 이러한 수치를 일반화하기엔 무리가 따른다.
하지만 환기를 잘 했음에도 이러한 수치를 나타낸 사실을 보면,
환기가 어려운 계절엔 실내 환경이 어떨지 예상해볼 수 있겠다.
공동주택의 실내 공기 질 확보에 관한 법적 시준을 보면 시간당 0.5회로 보고 있다.
매시간 집 전체 공기의 약 50%에 해당하는 공기를 외부 공기와 교체해야 한다는 것이다.
창을 통해 이러한 기준을 맞추는 건 사실상 불가능하다고 봐야 한다.
이러한 시점에서 본다면 열 회수 환기장치는 모든 집에 필수로 갖춰야 할 기기라 할 수 있다.

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▣ 환기장치 종류 및 특징

국내 환기장치는 KS B 6878 : 2012 열 회수형 환기장치의 기준을 따른다.
환기장치는 크게 판형 열 교환기와 원형(로터리) 열교환기로 구분된다.

R.A(Return Air) : 실내에서 환기장치로 나가는 공기
S.A(Supply Air) : 환기장치에서 실내로 공급되는 공기
E.A(Exhaust Air) : 환기장치에서 외부로 나가는 공기
O.A(Out Air) : 환기장치로 들어오는 공기


< 판형 열 교환기 >



현재 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 형태다.
수백 개 빨대 모양의 원통을 나열하고 서로 쇼차되도록 겹친다.
전열 교환은 습기까지 교환되는 제품이고,
현열 교환기는 열만 교환되는 제품이다.

<환형(로터리 식) 열 교환기 >




대형 공조기에 들어가는 열 교환기를 주택 용도에 맞게 축소한 것이다.
구조는 판형 열 교환기에 비해 복잡하다.
원형의 열교환 소자가 지속적으로 회전하면서 절반은 급기, 절방은 배기를 하는 방식이다.
배기할 때 열 교환 소자에 머문 열기를 습기하면서 열을 교환한다.

피자 조각처럼 나누어져 있는 환형 열 교환기 필터를 빼내 세탁 후 재사용한다.
필터 교체가 없는 게 장점이지만, 세밀한 필터링이 불가능하다.
판형 열 교환기에 비해 효율은 높지만 누기율이 8%라는 점을 들면
열 교환 실제 효율은 보다 낮은 것으로 보인다.
판형 열 교환기에 비해 소음이 큰 것도 단점이다.

＊누가율: 외부 공기에 내부 공기가 일부 섞여서 들어오는 것(판형 열 교환기의 누기율은3%이다.)







< 창문형 환기장치 >

이 제품은 각 방으로 연결되는 닥트 작업 없이 각 방 창문 옆에 설치해
필요한 곳만 환기하는 방법이다.
가격이 저렴하지만, 45dB의 소음은 취침 시 방해될 수 있다.

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▣ 전열 교환(습기+온도 교환)의 중요성

겨울철 외부 온도가 0℃, 상대 습도가 60%라고 한다면, 공기 중의 습도는 2.9gram/㎥이다.
이때 실내 온도가 23℃, 상대 습도가 60%라고 한다면,
실내 공기 중의 습도는 12.3gram/㎥로 실내·외 습도가 9.4gram/㎥ 차이 난다.
가습 없이 환기를 계속 한다면 실내 상대 습도는 12%까지 떨어져 건조해진다.
전열 교환 기능이 있다면 이러한 문제를 해결할 수 있다.

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▣ 설계 요소

환기율은 250㎥인 실내에서 100㎥/h의 환기량을 적용할 때 0.4(=100/250)로 계산된다.
패시브 하우스 환기율은 위생상 0.3이상의 수치를 적용한다.
환기율 최소 요구량은 0.7이며, 미국 0.35, 유럽 0.3, 일본 0.5를 기준으로 하고 있다.
1인당 환기량은 상황에 따라 35~25㎥/h를 적용하며,
배기 기준은 주방 60㎥/h, 욕실 40㎥/h, 화장실 20㎥/h이다.
이를 시준으로 가장 큰 환기량을 적용한다.

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▣ 쾌적한 실내 환경 요소

필터 성능은 유럽 기준의 F7 필터를 외기 도입부에 설치해 초미세 먼지를 여과한다.
주방 등의 실내 오염물질에 의한 관로 오염을 방지하기 위한 필터도 필요하다.

< 유럽 필터 등급 >
CEN(유럽 표준화 위원회)의 표준을 따른다.
G1~G4 : 기본 필터
M5~M6 : 중간 필터
F7~F9 : 미세 필터





< 국내 열 회수 환기장치 필터 기준 >

건축물의 설비 등에 관한 규칙을 따른다.
KS B 6141 : 환기용 공기 필터 유니트의 시험조건에 의해
KS A 0090 : 시험용 분체 및 시험용 입자에 의한 11종의 먼지(1.6~2.3㎛)를
60% 이상 집진하는 효율을 요구하고 있다.




＊ 소음 : 실내 소음은 25dB 이하가 되도록 저소음의 디퓨저를 적용한 관로를 사용한다.
＊ 청결 : 관로나 호스, 환기장치의 청소가 수월하도록 계획한다.
＊ 결빙 : 결빙 방지 장치를 설치해 혹한기에 결빙이나 결로에 의해 기기가 정지하지 않도록 해야한다.

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▣ 에너지 절감 요소

제품을 선정할 때 독일 패시브 하우스협회에서 인증한 제품이 아니라면
열 외수 효율 12%를 차감한 수치를 적용한다.
또한, 동력기의 효율이 낮은지 확인해본다.
패시브 하우스에 인증한 동력기는 0.45W/㎥ 이하다.

(발췌:전원주택라이프)
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