1-12. Night purge Control에 대하여 설명하시오.

나이트 퍼지 제어(Night Purge Control)는 여름철이나 중간기(환절기)의 야간 또는 건물이 비어있는 시간대에 상대적으로 시원한 외기를 실내로 도입하여, 낮 동안 건물 구조체(벽, 바닥, 천장 등)나 내부 집기 등에 축적된 열을 식혀주는(제거하는) 공조 제어 방식입니다. 이를 통해 다음 날 아침 냉방 부하를 줄여 에너지를 절약하고, 실내 쾌적성을 향상시키는 것을 목적으로 합니다. '야간 환기', '야간 예냉(Pre-cooling)'이라고도 불립니다.

 

1. 작동 원리:

• 조건: 주로 심야 시간대(예: 밤 10시 ~ 다음 날 아침 6시)에 다음과 같은 조건이 만족될 때 작동합니다.
  • 실내 온도가 설정치 이상으로 높을 때 (건물에 열이 축적됨)
  • 외기 온도가 실내 온도보다 충분히 낮을 때 (예: 3~5°C 이상 낮음)
  • 외기 온도가 특정 설정 온도 이하일 때 (너무 덥거나 습한 공기가 유입되는 것을 방지, 예: 24°C 이하)
  • (선택 사항) 외기 엔탈피(온습도 동시 고려)가 실내 엔탈피보다 낮을 때 (습한 공기 유입 방지 강화)
• 동작: 위 조건이 만족되면 건물 자동 제어 시스템(BMS) 또는 전용 컨트롤러가 공조기의 송풍기(급기팬, 배기팬)를 가동시키고 외기 댐퍼(OA Damper)를 최대한 개방합니다. 이를 통해 시원한 바깥 공기를 대량으로 실내에 공급하고, 더워진 실내 공기를 밖으로 배출시킵니다. 이 과정에서 냉동기나 냉각 코일 등 주 냉방 장비는 가동하지 않고 팬 동력만 사용하여 건물을 식힙니다.
• 종료: 설정된 시간이 종료되거나, 외기 온도가 실내 온도보다 높아지거나, 외기 온도가 너무 높아지는 등 설정된 조건이 해제되면 자동으로 작동을 멈춥니다.

2. 주요 목적 및 효과:

• 에너지 절약: 다음 날 아침, 냉방 가동 시작 시 건물이 이미 식어 있으므로 초기 냉방 부하(Peak Load)를 크게 줄일 수 있습니다. 이는 전력 소비가 많은 냉동기의 가동 시간을 단축시켜 상당한 에너지 절감 효과를 가져옵니다. 특히 전력 요금이 비싼 최대 부하 시간대의 부하를 줄이는 데 효과적입니다.
• 쾌적성 향상: 아침에 근무나 활동을 시작할 때 실내가 미리 시원해져 있어 보다 쾌적한 환경을 제공합니다.
• 실내 공기질 개선: 야간에 다량의 외기를 도입하여 실내의 오염된 공기나 냄새 등을 배출하는 환기 효과도 부수적으로 얻을 수 있습니다.

3. 고려 사항:

• 기후 조건: 일교차가 커서 야간에 시원한 외기를 얻을 수 있는 지역 및 계절에 효과적입니다. 열대야 현상처럼 밤에도 기온이 높은 경우에는 효과가 거의 없습니다.
• 외기 오염도: 미세먼지, 황사 등 외부 공기 질이 나쁠 경우, 필터 성능이 충분하지 않다면 오히려 실내 공기 질을 악화시킬 수 있으므로 주의해야 합니다.
• 습도: 외기 습도가 너무 높으면 실내로 습기가 유입되어 불쾌감을 주거나 다음 날 제습 부하를 증가시킬 수 있습니다. 엔탈피 센서를 이용해 온습도를 함께 고려하여 제어하는 것이 이상적입니다.
• 소음 및 보안: 야간에 팬 가동으로 인한 소음 문제나, 외기 도입 루버 등을 통한 보안 문제가 발생하지 않도록 설계 및 운영 시 고려해야 합니다.
• 건물 특성: 단열 성능이 좋고, 내부 열 용량(축열 성능)이 큰 건물일수록 나이트 퍼지의 효과가 큽니다.

결론적으로, 나이트 퍼지 제어는 적절한 기후 조건과 건물 특성을 가진 곳에서 자동 제어 시스템을 통해 효과적으로 운영될 경우, 팬 동력만을 이용하여 건물을 예비 냉방함으로써 상당한 냉방 에너지를 절약하고 쾌적성을 높일 수 있는 유용한 친환경 공조 기술 중 하나입니다.