4-3. 전자제품과 배터리 생산을 위한 저 노점 환경구축을 위해 데시칸트(Desiccant) 제습설계 시 에너지절약 방법에 대하여 설명하시오.

데시칸트 제습 시스템의 에너지 절약 방법

데시칸트(Desiccant) 제습기는 흡착식 로터를 이용하여 공기 중의 수분을 제거합니다. 이 과정에서 습기를 흡착한 로터를 재생하기 위해 고온의 재생열이 필요하며, 이 재생열이 시스템의 주된 에너지 소비원입니다. 따라서 재생열을 줄이거나 효율적으로 활용하는 것이 에너지 절약의 핵심입니다.

1. 재생열 에너지 절약

• 재생열원의 효율적 활용:
  • 공장 폐열이나 스팀, 지역난방 열원 등 저렴하고 풍부한 열원을 재생열로 사용하면 에너지 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
  • 재생 공기의 재순환: 재생 공기를 일부 재순환시켜 버려지는 열을 재활용하면 재생열 부하를 줄일 수 있습니다.
• 히트펌프를 이용한 재생열 공급:
  • 히트펌프는 전기로 열을 생산하므로, 재생열로 사용되는 가스나 스팀 보일러에 비해 에너지 효율이 높습니다.
  • 히트펌프의 응축열을 재생열로 사용하고, 증발열을 냉방에 활용하는 복합 시스템을 구축하면 전체 시스템의 효율을 극대화할 수 있습니다.

2. 시스템 효율 개선

• 외기 부하 저감:
  • 신선한 외기 유입량을 최소화하여 **외기 부하(습도)**를 줄여야 합니다. 외기 처리용 전외기 공조기(MAU)를 통해 1차적으로 제습하고 데시칸트 시스템을 통과시키는 것이 효과적입니다.
  • 외기 냉방: 겨울철이나 서늘한 날에는 외기를 직접 도입하여 냉방 및 제습에 활용하는 외기 냉방(Free Cooling) 방식을 적용하면 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
• 예냉 및 예열:
  • 데시칸트 로터를 통과하기 전의 공기를 냉각하여 상대 습도를 높이면, 로터의 제습 효율이 향상됩니다.
  • 재생 공기를 예열하여 재생 온도를 최적화하면 재생열 부하를 줄일 수 있습니다.
• 이중 제습:
  • 냉동식 제습기와 데시칸트 제습기를 직렬로 연결하여 효율을 높일 수 있습니다.
  • 1차적으로 냉동식 제습기가 이슬점(dew point) 이상으로 습기를 제거하고, 데시칸트 제습기가 최종적으로 저노점 환경을 조성하면 데시칸트 시스템의 부하를 크게 줄일 수 있습니다.
  • 특히 습도가 높은 여름철에 효과적입니다.

3. 운전 최적화 및 제어

• 인버터 제어:
  • 팬과 펌프에 인버터를 적용하여 부하에 따라 운전 속도를 조절하면 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
• 습도 센서 및 자동 제어 시스템:
  • 실내 습도를 실시간으로 측정하여 데시칸트 시스템의 운전을 최적화하는 자동 제어 시스템을 구축하면 불필요한 에너지 소비를 방지할 수 있습니다.
• 로터의 최적화:
  • 데시칸트 로터의 회전 속도를 최적화하여 제습 효율을 높이는 것도 중요합니다.
  • 로터의 재질이나 구조를 개선하여 수분 흡착 및 재생 효율을 향상시킬 수 있습니다.