기호설명
- -
: 누설방지모의 단면적 [m2] Dp : 원기둥 입자 의 지름( ) [µm]
i : 엔탈피 [kJ/kg]
: 질량유량 [kg/s]
Q : 풍량 [CMM]
T : 온도 [℃]
V : 풍속 [m/s]
W : 누설방지모의 폭 [mm]
w : 절대습도 [kg/kg]
X : 추적가스(CO2) 농도 [PPM]
그리스문자
∆ : 누설방지모의 높이 [mm]
∆ : 차압 [Pa]
: 원기둥 입자 의 세공도 공극률( ) ,
: 밀도 [kg/m3]
: 구형도 학술논문
< > DOI http://dx.doi.org/10.3795/KSME-B.2012.36.1.037 ISSN 1226-4881
제습로터의 공기누설모델 개발 및 성능 특성에 관한 실험적 연구
강병하* · 피창헌**· 장영수***
국민대학교 기계시스템공학부 국민대학교 대학원 국민대학교 발효융합학과
* , ** , ***
Experimental Study on Development of Air Leakage Model and Performance Characteristics of a Desiccant Rotor
Byung Ha Kang*, Chang Hun Pi** and Young Soo Chang***
* Dept. of Mechanical Engineering, Kookmin Univ.,
** Graduate School, Kookmin Univ.,
*** Dept. of Advanced Fermentation Fusion Science and Technology, Kookmin Univ.
(Received June 13, 2011 ; Revised October 14, 2011 ; Accepted October 17, 2011)
Key Words: Desiccant Rotor(제습로터), Air Sealing(누설방지모), Air Leakage(누설공기), Pressure Leakage
압력누설 차압
( ), Pressure Difference( )
초록 제습로터에서 발생하는 공기누설은 로터와 브러쉬 형태의 누설방지모 틈새의 양단 사이 차압에: 의해 발생하는 압력누설이 지배적이며 실험을 통해 압력누설특성을 파악하였다 그 결과로 압력누설량, . , 을 로터와 누설방지모의 틈새면적과 차압의 함수로 나타내었다 위의 상관식을 바탕으로 제습로터의 공. 기누설모델을 개발하였으며 실험을 통해 측정된 값과 위 모델을 바탕으로 계산된 값을 비교함으로써, 공기누설모델을 검증하였다 그리고 풍량에 따른 제습로터의 성능실험을 수행하였으며 공기누설모델을. , 적용한 성능 분석을 통하여 실질적인 제습량과 공기누설량을 확인 하였다 또한 동일한 제습로터가 적. 용된 제습냉방시스템을 고려하여 차압변화에 따른 공기누설의 영향을 공기누설모델을 이용하여 고찰하 였다.
Abstract: This study investigates the pressure leakage characteristics of a desiccant rotor with a brush-type air seal. Through a pressure leakage experiment, a correlation equation for the leakage air flow rate is obtained as a function of the air seal area and pressure difference. Using this equation, an air leakage model for the desiccant rotor is developed. By comparing simulation results with the experimental results for the desiccant rotor, the accuracy of the air leakage model is demonstrated. A performance test of a desiccant rotor with various air flow rates is carried out. Using the air leakage model, the effective mass flow rate and air leakage rate are found. In addition, the characteristics of the air leakage are analyzed for a desiccant cooling system using the developed air leakage model.
Corresponding Author, [email protected] 2012 The Korean Society of Mechanical Engineers
Ⓒ
하첨자 avg : 평균 axial : 축방향
axi, d : 제습부의 축방향누설 axi, r : 재생부의 축방향누설 bulk : 누설방지모
cylinder: 원기둥 d : 제습부 eff : 유효 in : 입구 l : 압력누설 out : 출구 r : 재생부
rad, d: 제습에서 재생방향의 반경누설 rad, r : 재생에서 제습방향의 반경누설 sup : 공급되는 CO2
1. 서 론
화학 제약 등의 산업분야에서 제품 품질 향상, 및 생산성개선을 위한 습도제어와 개인의 건강을 보호하고 환경상의 위해를 예방하기위해 다중이 용시설 등의 실내공기질 유지를 목적으로 하는 제습제(Desiccant)를 이용한 제습냉방시스템이 주 목을 받고 있다.
제습로터는 제습냉방시스템의 가장 중요한 구 성요소로서, 실리카겔이나 제올라이트 등 고체 제습제를 벌집모양의 미소구조체를 가지는 휠에 함침 시키거나 골판지처럼 생긴 성형지에 코팅한 후 이를 감아 말아서 휠 형태로 제작된다.(1)
제습로터의 성능에 영향을 미치는 요인에는 제 습제의 물성치와, 제습로터의 다공도 유로길이, 지름 등의 형상에 관련된 것 제습 재생공기의 온, / 습도 유량 제습로터의 회전속도 등의 운전조건, , 과 관련된 것 등의 많은 인자들이 포함된다.(2) Gao 등(3)은 제습로터의 제습제 층의 두께와 같은 형태적인 인자도 회전속도와 같이 최적화의 목표 가 될 수 있다고 제시하였다. Lee and Song(4)은 제습로터의 지배방정식으로부터 최적 회전주기에 대한 해를 구했으며 특히 전면풍속이 로터 성능, 에 큰 영향을 미침을 보였다.
하지만 Fig. 1과 같이 제습로터의 회전에 의해 서나 제습로터 주위의 틈새를 통해서 필연적으로 발생하는 공기 누설은 제습로터의 성능에 영향을 미치는 또 하나의 중요한 인자로 실질적인 제습
Fig. 1 Various air leakage paths around a desiccant rotor
효율과 재생능력을 감소시킨다 따라서 제습로터. 주위의 공기누설이 발생하는 경로를 이해하고 공 기누설을 줄이기 위한 노력이 필요하다.
공기누설은 제습로터의 회전에 의해서 발생하 는 이행누설(Carryover leakage), 차압에 의해 제습 로터 주위의 틈새로부터 발생하는 압력누설 이 있으며 압력누설은 제습부 (Pressure leakage) ,
와 재생부를 구분 짓는 누설방지모의 틈새로 제 습부와 재생부 사이의 반경방향 압력차에 의하여 발생하는 반경방향누설(Radial leakage)과 제습로 터 옆면을 통하여 제습로터의 입출구 축방향 압 력차에 의해 발생하는 축방향누설(Axial leakage) 로 나눌 수 있다 제습로터의 경우 작동 회전수. 가 높지 않으므로 공기누설 중 이행누설의 영향 을 무시할 수 있다.(5~7)
공기누설을 줄이기 위한 방법으로 제습로터와 프레임이 접촉하는 부분에 누설방지모를 부착하 여 사용하고 있지만 누설방지모의 종류나 제습, , 로터의 형상 및 운전조건 등에 따른 누설 특성에 관한 실험적 연구 결과는 아직 미비한 상태이다.
제습로터의 경우 누설부가 다양하기 때문에 실, 제 제습로터를 사용하여 누설방지모에서 차압에 의한 누설특성을 파악하기 어려운 점이 있다.
본 연구는 제습로터에서 공기누설에 의한 성능 특성 변화를 분석하기 위해 먼저 제습로터와 누, 설방지모를 모사한 누설부(Sealing part)를 제작하 여 압력누설실험을 수행하고자 한다 한편으로. 다양한 공기누설경로를 고려한 제습로터 공기누 설모델을 개발하고 압력누설실험으로부터 얻은, 압력누설 상관식을 적용하여 공기누설모델의 검
Table 1 Pressure leakage measurement experimental conditions
Parameter Unit Range Rotor block mm 200×30×7
Air sealing mm 200×20×7 Flow rate Qair,1 CMM 0.54 Flow rate Qair,2 CMM 0.33-0.66 Concentration Xsup PPM 10000, 20000
Temperature 20
Pressure difference Pa 30-240 Gap ( L) mm 4, 5, 6
Fig. 2 Schematic diagram of the pressure leakage measurement experimental setup
증실험을 수행한다.
공기누설모델을 적용하여 제습로터의 성능변화 를 분석하기위해 제습로터 성능실험을 수행하고, , 그 결과를 바탕으로 공기누설이 제습로터 성능에 미치는 영향을 분석하고자한다.
압력누설실험 2.
압력누설량측정 실험장치 및 방법 2.1
압력누설량측정을 위한 실험장치 개략도를 Fig.
에 나타내었다 누설부 는 실제 제습
2 . (Sealing part)
로터와 프레임사이에 누설방지모가 부착된 것을 모사한 것으로 제습로터용 성형지를 여러 겹 붙, 여 제작한 로터블록 가로( 200 mm, 세로30 mm, 높이 7 mm)과 브러쉬(Brush) 형태의 누설방지모
가로 세로 높이 그리고
( 200 mm, 20 mm, 7 mm),
Fig. 3 Comparison of concentration CO2 between measured and calculated data
로터블록과 누설방지모를 고정하는 프레임으로 구성 되었다 또한 누설부는 로터블록과 프레임사이의 누. 설방지모의 높이를 조정할 수 있으며 누 설방지모, 사이를 연결하는 두개의 아크릴관과 탈착이 가능하 게 되어있다 압력누설량을 측정하기위해서 먼저 두. , 개의 관 입구에 설치된 팬과 출구의 댐퍼를 이용하 여 누설부 양단에 걸리는 차압을 변화시켰다 그리고. 관 의 입구에 일정량의1 CO2를 공급하면서 관 의 출, 2 구공기유량 과 CO2농도를 측정하였다 관 의 출구의. 2 CO2의 농도증가는 관 에서 관 로 누설부를 통과한1 2 누설공기중 CO2에 의한 것으로 이를 이용하면 압력, 누설량을 계산할 수 있다 압력누설 실험에 사용되는. 실험변수인 차압과 누설방지모의 높이 그리고 그 밖, 의 실험인자의 범위를 Table 1에 나타내었다.
실험장치는 핫와이어 방식의 유량측정계를 사 용하여 두 개의 관의 풍량을 측정하였으며 미세, 차압계를 이용하여 누설부 양단의 차압을 측정하 였다 또한 농도 센서를 이용하여. CO2의 농도를 측정하였으며 추적가스, CO2를 일정하게 공급하 기 위해 MFC(Mass flow controller)를 이용하였다.
실험결과의 정확도 검증을 위해 관 과 관 사이의1 2 누설부를 막은 후 관 의 입구로 들어오는 공기유량, 1 과 CO2 공급 양에 의해 계산된 농도와 관 의 출구1 에서 측정된 농도를 Fig. 3에 비교하였다 오차범위. 가 5% 이내로 실험결과의 신뢰도를 확인할 수 있다. 두 개의 관 입구로 유입되는 공기의 질량유량
은 측정되는 풍량 과 온도에 따른 공기의 밀도 를 통해 구할 수 있다. MFC로 공급되는 CO2가 혼합되는 관 의 누설부 농도1 은 관1
의 입구에서 유입되는 공기의 CO2농도 를 이용하여 다음과 같이 표현할 수 있다 이때 측. , 정된 대기 중의 CO2농도는 350 PPM정도이다.
(1)
관 에서 차압에 의해 누설부를 통과하여 관 로1 2 누설되는 압력누설량 은 관 의 입구로 유입되2 는 공기와 혼합되고 이때, CO2 농도는 증가하게 된다 관 의 출구 공기의 농도. 2 은 다음과 같다.
(2)
를 이용하여 필 EES(Engineering equation solver)
요한 물성치의 값을 얻고 식, (1)-(2)를 연립하여 압력누설량 을 구할 수 있다.
압력누설량 측정실험 결과 2.2
로터블록과 프레임사이의 누설방지모의 높이와 차압에 따른 압력누설량을 누설방지모의 길이로 나누어 Fig. 4에 나타내었다.
압력누설량은 차압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내며, 누설방지모의 높이가 클수록 큰 누설량을 보인다 차압이. 240 Pa일 때 누설방, 지모 높이가 6 mm인 경우 4 mm보다 1.5배 정도
Fig. 4 Leakage rate as a function of pressure difference at the gap
의 누설량을 가지는 것을 확인할 수 있고 또한, 누설방지모 높이가 증가할수록 차압 증가에 따른 누설량의 기울기가 급격해짐을 알 수 있다.
압력누설의 특성을 파악하기 위해 누설방지모, 와 같이 고체층의 공극을 통과하는 유체의 흐름 에 대한 Kozeny-Carmen 식을 이용하면 유로에서, 의 겉보기속도 에 대하여 나타낼 수 있다.(8) 이는 차압에 의한 누설의 영향으로 누설방지모, 의 전면적을 통과하는 공기의 속도이며 이를 누, 설속도 로 정의하여 다음과 같이 나타내었다.
∆
(3)
누설방지모의 입자가 짧은 원기둥으로 구성되 었다고 가정하면 구형도, 는 1이 된다 이때. ,
는 원기둥의 지름을, 는 원기둥의 세공도 또 는 공극률을 나타내며 다음과 같이 누설방지모, 의 밀도 와 누설방지모를 구성 하는 원기둥 의 밀도 를 이용하여 구할 수 있다.
(4)
는 누설방지모의 질량과 체적을 바탕으로 계산되었으며, 는 누설방지모를 구성하는 원기둥이 나일론 계통의 섬유이므로 나일론의물, 성치를 이용하였다 그밖에 계산에 사용된 인자. 를 Table 2에 나타내었다. Fig. 4의 압력누설량을 누설방지모의 면적 과 누설공기의 밀도 로
Table 2 Parameters of air sealing Parameter Unit Value
- 1
33
kg/m3 89.5
kg/m3 1140
- 0.921
Width(W) 20
Pressure difference Pa 30-250
Fig. 5 Leakage velocity as a function of pressure difference at the gap
나눈 누설속도 을 차압에 따라 Fig. 5에 나타 내었다 누설속도는 누설방지모의 높이에 상관없. 이 차압에 따라 일정한 값을 가지며 차압증가에, 따라 증가함을 보이며, Kozeny-Carman 식으로부 터 얻은 누설속도 값과 5%정도 오차이내에 있음 을 확인할 수 있다.
식과 누설실험결과를 통해 압력 Kozeny-Carman
누설량 을 다음과 같이 차압과 누설방지모의 면적 과 누설공기의 밀도 의 함수로 나타 낼 수 있다.
∆ (5)
제습로터에서 공기누설모델 개발 3.
제습로터의 공기누설모델 3.1
과 같이 제습로터의 제습 및 재생부 입구 Fig. 1
로 유입되는 공기 , 은 차압에 의해 제습부에서 재생부의 반경방향으로 누설되는 공
기 와 재생부에서 제습부로 누설되는 공기
, 또한 각각의 제습로터의 축방향으로 누설
되는 공기 , , 그리고 제습로터 를 통과하는 공기 , 로 나뉜다 이때. , 공기의 질량유량은 건공기 기준으로 한다.
(6)
(7)
이때 축방향 누설에 의해서 제습부와 재생부, 의 입구에서 유입된 누설공기가 제습로터 카세트 내에 혼합되어 제습부와 재생부 출구로 유출되, 는 것으로 가정하면 아래와 같은 관계식을 얻을, 수 있다.
(8)
(9)
(10)
또한 제습로터의 제습 및 재생부 출구의 공기
, 은 제습로터를 통과한 공기
, 그리고 반경방향의 누설공기와 축방향으
로 누설된 공기 , 의 합으로 나타낼 수 있다 제습부 출구의 질량 및 에너지. 발란스는 다음과 같다.
(11)
(12)
(13)
재생부 출구의 경우도 동일한 형태를 가지며 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(14)
(15)
(16)
여기서 제습로터 카세트에서 발생하는 반경방 향누설 및 축방향 누설량은 압력누설실험을 통해 얻은 상관식 (5)를 이용하여 표현할 수 있다.
3.2 제습로터 공기누설모델 검증실험
제습로터 누설모델의 정확도를 확인하기 위한 실험장치를 Fig. 6에 나타냈다 사용된 제습로터.
카세트는 일본의 S사의 Silica gel 로터 직경( 570 에 누설방지모를 부착한 것이다 제습로터의
mm) .
제습측과 재생측의 면적비는 0.7로 고정되어 있
으며,(6,7) 누설방지모의 길이와 높이는 축방향의
경우 제습부는 1.12 m, 6 mm, 재생부는 0.67 m, 며 반경방향의 경우 제습로터 윗면은
6 mm , 0.57
아랫면은 이다
m, 6 mm, 0.57 m, 6 mm .
재생부 및 제습부의 공기 유량을 조절하여 제, 습부와 재생부의 차압을 변화시켰으며, MFC를 이용하여 제습부 입구의 CO2 농도를 10000 PPM 로 일정하게 유지하였다 이때 제습로터 카세트. , 의 각 실링부분에서 차압이 발생할 때 누설이, 생기며 이러한 누설의 영향으로 재생부 출구의, CO2 농도가 변하게 된다 실험을 통하여 제습로. 터 카세트에서 발생하는 차압과 제습로터 입구에 유입되는 질량유량 및 CO2 농도를 측정한 후 제, 습로터의 공기누설모델 식에 대입하여 재생부 출
Table 3 Adaptability of leakage model experimental conditions
Parameter Unit Range Flow rate Qd,in CMM 12.5 Flow rate Qr,in CMM 3.33-13.7 Concentration Xsup PPM 10000
Temperature 10-12 Pressure difference Pa 50-250
Gap ( L) mm 6
Fig. 6 Schematic diagram of desiccant rotor performance experiment
구의 CO2농도를 계산하였다 이때 사용된 인자. , 들의 고정값과 그 변화되는 범위를 Table 3에 나 타내었다. 공기누설모델을 통해 계산된 재생부 출구의 CO2농도와 실험을 통해 측정된 CO2농도 를 Fig. 7에 나타내었다 오차가. 5%이내이며 개, 발된 누설 모델이 제습로터에 적용될 수 있음을 보였다.
제습로터 성능분석 4.
4.1 제습로터 성능분석 실험장치 및 방법 실제 로터의 성능 실험을 통해 공기누설에 의 한 성능 변화를 분석하기 위한 실험 장치를 Fig.
에 나타내었다 건습구 온도계를 이용하여 제습
6 . /
재생부 입 출구의 온 습도를 측정하였으며 온수/ / , 열교환기를 이용하여 온수의 온도와 유량 조절을 통해 공기의 재생온도를 변화 시켰다 항온항습.
Table 4 Performance of desiccant rotor experimental conditions
Parameter Unit Range Process air Qd,in CMM 10-20 Regeneration air Qr,in CMM 7-14
Inlet air temperature 32 Inlet air RH % 45 Regeneration temperature 60
Periods s 100-500 Diameter of rotor mm 570
Fig. 7 Comparison of regeneration out concentration between estimation data and measured value
챔버를 이용하여 제습측 입구온도와 상대습도를 각각 32℃, 45%, 재생온도를 60℃로 유지한 후, 제습 재생부의 전면풍속을/ 1-2 m/s로 변화시키는 조건에서 제습로터의 회전수 변화, (100-500s)에 따 른 성능을 살펴보았으며 누설모델을 적용한 성, 능 분석을 통해 공기누설이 제습로터에 끼치는 영향을 분석하였다. 실험에 사용된 제습로터의 실험조건을 Table 4에 나타내었다.
제습로터 성능분석 결과 4.2
측정된 공기풍량과 제습로터 입 출구의 온 습도/ / 로부터 제습측에서 제거되는 수분의 양, (MRC)과 재생측에서 재생되는 수분의 양(MRR)을 비교하 여 Fig. 8에 나타내었다 오차가. 5% 이내로 실험 결과의 신뢰도를 확인할 수 있다.
압력누설의 특성을 살펴보기 위하여, Fig. 9에
Fig. 8 Mass balance of the desiccant rotor
Fig. 9 Pressure difference of variation of frontal air velocity of the desiccant rotor
회전주기가 300s일 때 전면풍속 변화에 따른 로, 터 카세트 내 차압을 나타내었다 제습로터 카세. 트 내 발생하는 차압은 전면풍속 증가에 따라 증 가하는 것을 확인할 수 있다 또한 제습로터의. 반경방향의 차압이 축방향의 차압보다 높게 형성 되는 경향을 보인다. Fig. 10에 Fig. 9의 반경 및 축방향의 차압에 의한 누설량을 나타내었다 제. 습부 입구에서 재생부의 반경방향으로 공기누설 이 가장 많이 발생하는 것을 확인할 수 있다 하. 지만 Fig. 9와 다르게 제습부의 축방향의 공기누 설이 두 번째로 큰 값을 보인다 이는 제습로터. 의 제습부와 재생부의 면적비에 의하여 제습부, 를 둘러싼 누설방지모의 길이가 재생부에 비하여 길기 때문이다.
에 회전주기가 일 때 전면풍속 변 Table 5 300s ,
화에 따른 제습로터입구에 유입되는 유량과 누설 을 제외한 유효질량유량 그리고 제습로터의 출, 구의 유량을 나타낸 것이다 공기누설의 영향으. 로 제습로터를 실질적으로 통과하는 유량은 제습 로터로 유입되는 유량에서 제습부의 경우 1.17%,
Table 5 Mass flow rate of variation of frontal air velocity of the desiccant rotor at 300s Frontal air
velocity(m/s)
(kg/s) (kg/s) (kg/s) Deh. Reg. Deh. Reg. Deh. Reg.
1.0 679.6 435.6 671.0 430.8 677.5 437.8 1.4 952.0 609.9 939.6 603.1 948.6 613.4 2.0 1358 871.3 1342 862.7 1354 876.2
Fig. 10 Pressure leakage rate of variation of frontal air velocity of the desiccant rotor
Fig. 11 Dew point depression of variation of frontal air velocity of the desiccant rotor
재생부의 경우 0.99%정도 작으며 그만큼 제습효, 율 및 재생능력이 감소한다 또한 제습로터 입구. 로 유입되는 질량유량과 공기누설모델을 통해 실 질적으로 제습로터를 통과하는 유효질량유량에 대하여 회전주기와 유량변화에 따른 제습부 입구 와 출구의 이슬점 온도차를 Fig. 11에 나타내었 다 유량에 따른 제습로터의 성능을 비교해 볼. 때 각각의 성능 특성곡선은 비슷한 경향성을 보, 이며 회전주기가 200s~300s일 때 제습성능이 최 적으로 나타났다 공기누설모델을 적용하여 실제. 제습로터를 통과하는 유효질량 유량만 고려한 이 슬점 온도차는 누설을 포함한 실험결과의 이슬점 온도차보다 약 0.05℃증가한 값을 보였다 이는. , 재생부 입구에서 제습부 출구로 차압에 의한 고 온 다습한 누설공기가 제습로터를 통과한 제습부 의 유효질량유량과 섞여 노점온도가 증가하기 때 문이다.
제습냉방시스템에서 공기누설량 분석 4.3
제습로터가 제습냉방시스템에 적용되면, 제습 로터주변의 차압이 변하게 된다 차압변화에 따. 른 공기누설특성을 살펴보기 위하여, 실험에서 사용된 동일한 형상과 크기의 제습로터와 현열로 터에 재생증발냉각기 등이 추가된 제습냉방시스 템의 한 예를 Fig. 12에 나타내었으며 제습로터, 의 전면풍속 2 m/s를 기준으로 시스템 구성요소 에 걸리는 차압을 표시하였다.(9)
공기누설모델을 적용하여 제습냉방시스템의 제 습로터에서 발생하는 누설량과 제습로터 성능분, 석을 통해 얻은 누설량을 비교하여 Table 6에 나
Table 6 Comparison of the pressure leakage rate Pressure
leakage rate [kg/s]
Deh Reg Deh Reg Deh Reg Deh Reg Desiccant
rotor only 1342 863 8.5 5.9 7.9 2.7 5.6 5.0 Desiccant
cooling system
1330 875 15.5 -1.6 12.9 -2.1 0.8 10.1
Fig. 12 Schematic diagram of the desiccant cooling system
타내었다 이때. , -값은 Fig. 1에 표시된 방향과 반 대방향으로 공기 누설이 나타남을 의미한다.
제습냉방시스템의 경우 제습로터에서 공기누설 의 영향으로 제습로터 성능실험 결과와는 다르 게, 유효질량유량 이 제습로터로 유입되는 질량유량보다 제습부의 경우 2.06%정도 감소하지 만 재생부의 경우, 0.45%정도 오히려 증가하였다. 이는 Fig. 12에 나타나듯이 제습냉방시스템의 제, 습로터에서 재생부의 압력이 제습로터 성능실험 의 재생부의 압력보다 현저히 낮아졌기 때문이 다. 제습냉방시스템의 경우, 제습로터 성능실험 결과와 비교할 때 제습부 입구와 재생부 출구사, 이의 반경방향 누설량은 7 kg/s 증가함을 보이며, 재생부 입구에서 제습부 출구사이의 반경방향 누 설량은 제습로터 성능실험결과와 다르게 반대방, 향으로 1.6 kg/s 임을 보였다 제습로터의 축방향. 누설량 또한 차압의 변화로 성능실험결과와 다른 양상을 보이는 것을 확인할 수 있다 따라서 제. 시된 시스템의 경우, 제습부의 유효질량유량의
감소와 제습부 출구에서 재생부 입구의 반경누설 량에 의해서 제습성능이 저하될 수 있음을 알 수 있다.
5. 결 론
본 연구에서는 차압에 의해 발생하는 압력 누 설을 반영한 제습로터의 누설모델을 개발하고, 누설모델을 적용하여 풍량에 대한 실질적인 성능 을 살펴보고 또한 제습냉방시스템에 적용할 때, 공기 누설의 영향을 고찰하였다 이를 통하여 다. 음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
브러쉬 형태의 누설방지모를 이용한 압력누 (1)
설측정실험을 통해 압력누설량을 차압과 틈새면 적의 함수로 나타내는 상관식을 개발하였다.
제습로터의 공기누설모델을 개발하였고 검
(2) ,
증 실험을 통해 개발된 압력누설모델이 제습로, 터에 적용될 수 있음을 보였다.
제습로터 공기누설모델을 이용하여 분석된 (3)
유효질량유량은 제습로터 입구를 통과하는 유량 에서 제습부의 경우, 1.17%, 재생부의 경우 0.99%
감소함을 보이며 이는 공기누설이 제습성능 및, 재생능력을 저하시키는 요인임을 알 수 있다.
제습냉방시스템에 공기누설모델을 적용하여 (4)
분석된 결과 공기누설의 영향으로 유효질량유량, 은 제습부의 경우 2.06% 감소하며 재생부의 경, 우 0.45% 증가하며 시스템 내 차압 변화로 인해, 제습로터의 성능실험보다 제습성능이 더 저하될 수 있음을 알 수 있다.
후 기
본 연구는 2010년도 지식경제부의 재원으로 한국에너지 기술평가원(KETEP)의 지원(NO. 2010 과 년도 국민대학교 교내연구비 T100200270) 2011
를 지원받아 수행한 연구입니다.
참고문헌
(1) Lee, J. K., Lee, D. Y. and Oh, M. D., 2010,
"The Study of the Performance Enhancement by
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