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미국 에너지성(DOE)의 발명품 및 기술혁신 성공사례
고효율에너지 절약형 제습장치
사무용 빌딩의 공기조화 시스템, 재료가공 공정 그리고 산업용 건조과정에서의 습기 조절을 위해서는 많은 양의 에너지가 소모되는데, 이들 대부분이
전기에너지의 형태로 소모 되고 있다.
가장 많이 사용되는 두 가지의 습기제어 방법으로는 :
첫째로 큰 용량의 냉동기를 사용하여 濕공기를 過冷 시켜 습기를 제거하고 실내에 공급하기전에 공급공기를 재가열 하는 방법.
둘째로는 건조제 시스템을 사용하여 한 곳에서 습기를 포집하고 그 습기를 열을 이용하여 다른 곳으로 방출하는 방법이다.
이와 같이공기를 재가열 하거나 건조제를 건조하기 위해서는 기계에너지 또는 전기 에너지가 사용되어 두 가지 방법 모두 에너지 소비가 많은 방법이다.
히트 파이프 기술은 재가열방법이나 건조제 시스템을 사용하지 않고 공기조화기의 제습능력을 91% 향상시킨 제품이다.
본 히트 파이프 기술은 전기 再熱 시스템보다 50% 에너지를 절약 할 수 있으며, 기타 다른 종류의 再熱 시스템에 비하여 25%의 에너지를절약 할 수 있다.
습기를 줄임으로써 관절염과 같은 건강 조건을 향상시켜 주며 곰팡이나균 또는 진드기와 같은 알레르기를 일으키는 물질의 성장을 방지시켜 준다.
또한 본기술은 항상 신선한 공기를 공급 함으로써 빌딩 증후군과 같은 문제를 치료하는데 도움을줄 수 있으며, 결과 적으로 작업자의 생산성을 향상 시켜준다.
기술개요
미국 플로리다 게인즈빌에 위치한 HPT(HeatPipe Technology, Inc.)사 는 1983년 Khanh Dinh 사장에의해 창립된 이후 히트 파이프를 이용한 획기적인 고효율 제습 방법과 에너지절약기술을 개발 하였다.
Dinh 사장의 연구실은 NASA 캐네디 우주쎈타와의 기술 이전 협약에 따라 연구과제를 수행하였으며 공기조화 시스템에서 제습능력을향상 시킬 수 있는 획기적인 히트 파이프 설계기법을 창안하게 되었다.
HPT 시스템은 어떤 종류의 공기조화 시스템에도 적용 할 수 있다.
히트파이프의 한 쪽에서는 인입 공기가 냉각 코일에 도달하기 전에 공기로부터열을 흡수하고 증발 코일의 작동 온도를 더욱 낮게 유지하여 습기 제거량을 50% 내지 100% 증가 시킨다.
더운 인입 공기로부터 히트 파이프에의해 흡수된 열은 루프로 연결된 히트 파이프의 두번째 구역으로 전달되어 차갑게 냉각된 공급 공기를 재가열 시키고 아울러 적정습도를 유지시켜 준다.
여름철 실내공기의 습도를 낮게 유지 할 경우 더욱 쾌적함을 느낄 수 있을뿐만 아니라 실내 냉방온도를 더 높게 유지 시킬 수 있어 더 많은 에너지절약이 가능하다. 통상적으로 실내 유지온도를 1℃ 높일 경우 13%의 전기요금을 절약 할 수 있다.
경제적 파급효과 및 시장성
미국 에너지성(DOE)의 발명품 및 기술혁신프로그램에 따라 HPT사는 히트 파이프 기술을 공표하고 상품화 하였다.
성공적인 응용분야로는 저장소, 화학물질 저장고, 종이생산 등의 저장시설; 슈퍼마켓, 음식점, 식품가공 플랜트 등의 식품 산업; 공공건물 및 상업용건물; 병원, 진료소, 시험실, 체력 단련장 등의 헬스 쎈터; 실내 수영장및 온천장; 그리고 학교, 도서관, 기록문서 보관소, 박물관, 기타 상업용및 주거용 건물, 등이 있다.
1998년부터 2000년 사이의 년간 히트 파이프 판매량은 3백만 달러이상 이었다.
HPT사 는 미국의 General Electric사, 일본의 Mitsubishi사, 영국의 S&P Coil사, 대만의 Teco사등의 주요 제작자 들에게 본 특허기술 사용을 허용 한 바 있다.
HPT사는 수 백만 달러의 회사로 급성장 하였으며 세계적으로 40개의특허기술을 적용 하는데 성공 하였다. NASA 와 DOE의 후원으로 개발된히트 파이프 제습기술은 현재 세계적으로 인정 받고 있으며 그 시장성은 유럽, 아시아를 포함한 세계 각처로 확산 되고 있다.
현재 HPT사는 미국 내에서 히트 파이프 기술 사용을 확대해 나가고 있으며 점차 에너지 자원이 부족한지역으로의 확대 적용도 검토 중에 있다.
이점
1. 실내 공기質을 향상 시킨다.
2. 공기조화 장치의 제습능력을 향상 시킨다.
3. 곰팡이, 균, 및 진드기 등의 성장을 막아 준다.
4. 재가열이나 건조제 시스템의 필요성을 없애준다.
5. 기계 또는 전기에너지를 사용하지 않고 작동한다.
6. 2000년도에는 3000여 개의 히트 파이프 장치를 사용하여 30,000,000kW-hr의 에너지를 절약 하였으며, 2000년 까지의 누적 집계로는 300,000,000kW-hr의 에너지를 절약 하였다.
응용분야
본 히트 파이프 기술은 산업용, 상업용, 공공시설또는 주택용 건물의 획기적인 냉방 및 제습방법으로 사용 될 수 있을 뿐만아니라 농업용 그리고 산업용 제조과정에서의 제습 및 건조방법으로도 사용될 수 있다.
