제습시스템 종류

--

제습시스템 종류

제습시스템은 작동원리와 제습기능 소재에 따라

흡착식, 냉각식, 열전식, 고분자 분리막식 등으로 나눌 수 있다. 

1. 흡착식 제습시스템 (Desiccant dehumidifier)

흡착식 제습시스템은 수분과의 친화성 및 조해성을 갖고 있는 약품을 

필터나 제습로터에 함침시켜서 제습기구로 사용하고 있다. 

이 기구에서 직접적인 수분의 흡탈착이 발생하여, 건조한 공기를 생산하게 된다. 

액체 흡착식 제습시스템은

습공기로부터 수분을 제거하는 감습장치(Dehumidifier)와 수분을 흡수한 흡착제의 재사용을 위한 재생기(Renerator), 가열장치와 냉각장치 등으로 구성되어 있다. 

제습 로터의 로터 표면에 제습제가 함침되어 있어서 습윤한 공기의 수분을 흡착한다. 로터를 회전하여 온풍으로 가열하여 제습제를 재생한다. 

흡착식 제습시스템 효율에 영향을 미치는 요인은

유입 공기의 비열과 밀도, 제습 소재의 다공도, 유로의 형성과 수력지경, 유동방향 및 길이, 지름, 제습공기의 온습도 등이 있다. 이 중 흡착체의 고유특성이 가장 큰 영향을 미치게 된다. 

고체식 흡착제는 실리카겔, 활성알루미나, 제올라이트 등이 있고

액체식 흡작제는 염화리튬 수용액, 트리에틸렌글리콘 등이 있다. 

흡착식 제습시스템 장점

유출공기의 오염도가 낮음. 미생물과 세균에 대한 살균 효과가 있음. 고온의 재생공기를 사용하기 때문

불필요한 수분의 응축이 발생하지 않음.  건코일 방식 적용했기 때문. 

냉각식 제습시스템과 비교했을 때 상대적으로 운전비용 절감

흡착식 제습시스템 단점

건조공기의 오염이 발생 가능. 함친된 화학약품이 공기 중 수분과 화학반응하여 발생하는 부식성용매가 압축공기와 함께 외부로 누출되어 인체와 대기환경에 치명적인 해를 끼칠 수 있음.

따라서, 흡착식 시스템은 산업용 공조과정에서 저노점이 필요할 떄만 사용

                                                                                                                                                                     

2. 냉각식 제습시스템

냉각기 온도를 습공기 이슬점 이하로 낮춰 습공기에 포함되어 있는 수분을 응축시켜 분리

단점

공급공기의 온도가 필요 이상으로 낮아지는 경우

냉동기 저온부 온도가 낮을수록 냉동효율(COP)가 낮음

냉각기 흡착제 기능을 동시에 수행하는 하이브리드형 제습시스템이 대두됨

2.1. CO2 히트펌프식 데시칸트 제습기

저온 제습이 어려운 과냉각방식과 달리 노점온도 0도 이하에서도 제습이 가능하고

기존 흡착제습 방식에 비해 COP가 높아 재생열원에 필요한 에너지를 3분의 1로 이하로 절감할 수 있음. 

3. 열전 제습시스템

열전 제습시스템은 열에너지와 전기에너지 사이의 변환으로 제습이 이뤄짐. 

반도체 소자 양단에서 흡열과 방열과정을 통한 온도차이가 발생하면서 소재 내부의 carrier가 이동하게 되고, 기전력 발생과 동시에 온도차이로 인한 수분이 응축된다. 

주로 Seeback 효과, Peltier 효과, Tomson 효과를 사용한다. 

4. 고분자 분리막 모듈 제습시스템

친수성 및 소수성 특성이 있는 고분자 분리막을 이용하여 습공기가 포함하고 있는 수분을 제거함

판형, 중공사형(hollow fiber) 등 다양한 형태를 가지고 있음. 

장점

운전 소음이 적으며, 유지보수 비용이 적음

흡착제를 사용하지 않아 노후한 흡착물질로 인한 건조공기의 오염이 발생하지 않음

고분자 소재의 선택이 매우 중요.

고분자 분리막의 선택 시 요구되는 사항은 수분에 대한 선택성, 공기에 대한 투과성, 기계적 강도, 화학적 안정성, 내열성 등이 있다. 

제습분리막 투과이론

습윤한 공기가 제습모듈 내의 분리막을 통과할 때,

압력과 온도, 분리막의 기공의 구조에 크게 영향을 받음

Kundsen 확산, 표면 확산, 기공내의 응축, Porseuille 흐름 

--

__

2016. 11. 15 작성