공조기의 주요 구성요소와, 현장특성에 따른 운영(동물실험실, 병원, 수영장)

공기조화기의 다양한 기능(예열기, 폐열회수기, 가습장치, 살균장치)

공기조화기는 필터(전처리 또는 중성능 필터), 예열기, 폐열회수기, 제습기, 재열기, 공기가습기, 살균장치, 송풍기 등 다양한 요소로 구성되어 있습니다.

에너지가 주요 이슈인 요즈음, 예열기와 예냉기, 폐열회수기와 같은 기능은 많은 현장에서 필요로 합니다.
예열기와 예냉기는, 겨울철 찬 외기를 공조기로 넣을 때 그 공기를 가열하거나,  여름철 뜨거운 공기를 넣을때 그 공기를 차갑게 하는 역할입니다.
보통 겨울에 공조기코일의 동파를 방지하기 위해 필요한 기능입니다.
이와 다르게 폐열회수기는, 단어 그대로 버리는 열을 회수하는 시설입니다.
열교환기를 통해 열에너지를 절약할 수 있으나, 정압 부분에서의 손실이 있다는 것이 단점입니다.
폐열회수기의 종류는 아래와 같습니다.

폐열회수기의 종류

클린룸과 병원 같은 시설은 공조기를 이용해 습도까지 맞춰주어야 합니다.
대부분의 이러한 시설은 스팀인젝션이라는, 별도의 보일러 시스템을 이용한 가습기능을 사용합니다.
별도의 보일러시스템(스팀을 공급하는)이 없는 경우에는 가열식 가습기를 사용하는데, 이 시설은 많은 전기를 필요로 합니다.
코로나19의 유행으로 중앙공조를 위해 다중이용시설에서는, 이 공조기에 살균장치를 설치하게 됩니다.
UV램프라는 빛을 이용한 살균방식과  전해수를 이용한 살균방식이 있습니다.
전해수를 이용한 살균방식이 uv램프에 비해 독성도 없고, 운영비도 저렴하며, 초미세먼지를 제거하는 기능까지 가능합니다.
다만 램프 식에 비해 장점이 뚜렷하다는 것은, 초기투자비가 보다 높을 수 있을 것 같습니다.(이 부분은 확인해보아야 합니다.)

공조기 살균설비의 종류, 비교표

공조기의 기능은 점점 다양해지고 있습니다.
동파방지히터, 동파방지댐퍼코일, 가습기, 전해수 살균장치 등 다양화되는 기능을 한 번에 제어하기 위한 일체형 기동방식의 제어반구성이 가능합니다.
계절이 변화할 때 준비운전, 겨울철 동파방지운전(온도를 이용해 히터를 조작하는 제어시스템), 실내공기질 관리운전(CO2농도 제어 등), 각종 베어링의 수명관리 등
초기투자비만 충분하다면 다양한 기능을 추가하여, 통합제어관리를 할 수 있습니다.

 

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병원, 수영장, 동물실험실의 공조기를 선정할 때의 주의사항

[병원]
운전조건은 음압유지가 가능해야 합니다. 공기 중 감염방지를 위해 바이러스로 오염된 공기가 외부로 유출되는 것을 막기 위함입니다.
24시간 가동되어야 하고, 정밀제어가 필요합니다.
상시 운영되는 시설이므로 서브공조기가 설치운영됩니다.

[수영장]
공조기를 도는 공기는 "차아염소산나트륨"성분이 포함된 가스입니다.
부식성이 아주 강하기 때문에, 내부까지 스테인리스재질이어야 합니다.
수영장내부는 음압 이어야 하고, 외기의도입이 필요하기 때문에
리턴풍량이 급기 풍량보다 5~10% 많게 선정합니다.


[축사, 동물실험실]
동물의 배설물로 인한 가스는 암모니아성분입니다.
이러한 가스의 특성 때문에 냉각코일은 알루미늄성분이 아닌 동판이나, 방식코팅핀을 사용해야 합니다.
또한 특수한 실험실의 경우 외부의 바이러스가 안으로 들어오면 실험에 큰 영향을 주기 때문에,
양압유지를 조건으로 합니다.
양압유지를 위한 양압제어용 댐퍼가 있으며, 이 댐퍼를 냉각코일 전단에 설치할 수 있다고 합니다.

공조기 설치 시 감독해야 할 사항

배관상에는 상태를 감시할 수 있는 온도계, 압력계, 에어벤트, 드레인밸브가 설치되어야 합니다
송풍기에 자동급유장치가 있다면, 정상작동하는지 확인하고,
최초운전 시 회전방향도 꼭 확인해야 합니다. 역회전하는 것은 직관적으로 봐서 확인도 가능하지만, 많은 소음과 진동이 발생한다면 역회전을 확인해봐야 합니다.
댐퍼제어는 OA(외기), EA(배기)가 같이 비례작동해야 하고,
MIX댐퍼는 반대로 작동해야 합니다.
외기와 배기가 닫힌다는 것은 내부공기를 순환해야 하고, 이를 위해 믹스댐퍼를 열어(길을 만들어서) 순환하게끔 해줍니다.
믹스댐퍼가 닫고 외기배기가 열리는 것은 반대의 경우라고 보면 됩니다.

추가로 동파를 방지하기 위해 보통 외기온도가 3도 이하일 경우에는 외기댐퍼가 자동으로 닫히는 제어시스템을 구성합니다.

드레인 봉수높이도 일정높이 이상을 확보하여, 공조기 드레인불량으로 인한 내부부식을 방지해야 합니다.
기초 부분에서의 방진장치가 잘 설치되어 있는지도 확인하여야 합니다.

위의 그림과 같이, 코일의 입출구배관 설치위치도 확인하여야 합니다.
스팀의 경우 위로 들어와 아래로 응축수가 나오고,
반대로 물의 경우에는 아래로 들어와 위로 나갑니다.(냉수, 온수)


*자료출처: 설비기술협회 2020년 8월호