• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.88-98
• /
• 2016

여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 물 퍼짐성을 개선한 플라스틱/종이 재질의 간접 및 재생증발소자에 대해 일련의 실험을 수행하였다. ${\epsilon}-NTU$ 방식의 열 및 물질전달 해석 모델과 비교한 결과 모델의 예측치는 간접 및 재생증발소자의 간접증발효율, 냉각열량, 압력손실을 적절히 예측하였다. 모델 해석 결과 간접 및 재생증발소자 모두 건채널 입구온도와 상대습도가 증가하면 간접증발효율이 증가하였다. 또한 재생증발소자의 간접증발효율이 간접증발소자의 값보다 크게 나타났다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.743-748
• /
• 2006

Ren et al. analyzed the performance of the indirect evaporative cooler according to the direction of the flow considering evaporation water flow and wetness. However the effect of NTU of each channel on the performance of the indirect evaporative cooler according to the direction of the flow was not analyzed exactly. In this study the effect of the direction of the flow on the Indirect evaporative cooling performance changing NTU of each channel are investigated theoretically. The cooling process of the indirect evaporative cooler by flow direction is modeled into a set of linear differential equations and solved to obtain the exact solutions to the temperatures of the hot fluid, the moist air, and evaporation water. Based on the exact solution in the case of different NTU of each channel, we study the change of the distribution of the temperature according to each flow direction and at the same time analyze the effect of the flow direction on the cooling performance.

• 설비공학논문집
• /
• 제18권9호
• /
• pp.714-721
• /
• 2006

In evaporative cooling applications, the evaporation water is supplied usually sufficiently larger than the amount evaporated to enlarge contact surface between the water and the air. Especially in indirect evaporative coolers, however, if the evaporation water flow rate is excessively large, the evaporative cooling effect is not used for heat absorption from the hot fluid but spent to the sensible cooling of the evaporation water itself. This would result in a decrease in the cooling performance of the indirect evaporative cooler. In this study, the effects of the evaporation water flow rate on the cooling performance are investigated theoretically. The cooling process in an indirect evaporative cooler is modeled into a set of linear differential equations and solved to obtain the exact solutions to the temperatures of the hot fluid, the moist air, and the evaporation water. Based on the exact solutions, it is analyzed how much the cooling performance is affected by the evaporation water flow rate. The results show that the decrease in the cooling effectiveness is substantial even for a small flow rate of the evaporation water and the relative decrease is more serious for a high-performance evaporative cooler.

• 설비공학논문집
• /
• 제27권9호
• /
• pp.475-483
• /
• 2015

In Korea, a typically hot and humid summer means that air-conditioners consume a large quantity of electricity; accordingly, the simultaneous usage of an indirect evaporative cooler may reduce the sensible-heat level and save the amount of electricity that is consumed. In this study, the heat-transfer and pressure-drop characteristics of an indirect evaporative cooler made of paper/plastic film were investigated under both dry and wet conditions; for the purpose of comparison, an indirect evaporative cooler made of plastic film was also tested. Our results show that the indirect evaporative efficiencies under a wet condition are greater than those under a dry condition, and the efficiencies of the paper/plastic sample (109% to 138%) are greater than those (67% to 89%) of the plastic sample; in addition, the wet-surface, indirect evaporative efficiencies of the paper/plastic sample are 32% to 36% greater than those of the plastic sample. Further, the wet-surface pressure drops of the paper/plastic sample are 13% to 23% larger than those of the plastic sample, and this might have been caused by the surface roughness of the samples. A rigorous heat-transfer analysis revealed that, for the plastic sample, 30% to 37% of the wet channels remained dry, whereas all of the channels were wet for the paper/plastic sample.

• 설비공학논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2011

Cooling load reduction was analysed of a ventilation system adopting a regenerative evaporative cooler. The regenerative evaporative cooler is a kind of indirect evaporative cooler which cools the air down to its inlet dewpoint temperature in principle without change in the humidity ratio. The regenerative evaporative cooler was found able to cool the ventilation air to $18{\sim}21^{\circ}C$ when the outdoor condition ranges $25{\sim}35^{\circ}C$ and 0.01~0.02 kg/kg. When the outdoor humidity ratio is lower than 0.018 kg/kg, the regenerative evaporative cooler was found to provide cooling performance enough to compensate the ventilation load completely and to supply additional cooling as well. Energy simulation during the summer was carried out for a typical office building with the ventilation system using the regenerative evaporative cooler. The results showed that the seasonal cooling load can be reduced by about 40% by applying the regenerative evaporative cooler as a ventilation conditioner. The reduction was found to increase as the outdoor temperature increases and the outdoor humidity ratio decreases.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2017

물의 증발에 따른 냉각 효과를 이용하는 증발냉각방식은 기존 증기 압축식 방식에 비하여 냉방에 소요되는 에너지를 현저히 감소시킬 수 있고 CFC 냉매를 사용하지 않아 친환경적이다. 본 연구에서는 습채널의 물 퍼짐성이 개선된 플라스틱/종이 재질로 크기 $300mm{\times}300mm{\times}300mm$, 채널 핏치 $5mm{\times}5mm$, $5mm{\times}7mm$, $7mm{\times}7mm$의 직교류 간접증발소자를 제작하고 간접증발효율 및 압력 손실을 측정하였다. 간접증발효율은 채널 핏치가 가장 작은 $5mm{\times}5mm$ 소자의 가장 크게 나타났다. 이는 작은 $5mm{\times}5mm$ 소자의 전열 면적이 가장 크기 때문이다. 또한 간접증발소자 설치로 인해 절약되는 에너지도 $5mm{\times}5mm$ 소자에서 가장 크게 나타났다. 한편 습채널의 압력 손실은 건채널의 값보다 크게 나타났다. 이론 해석 모델은 간접증발효율과 압력손실을 과소 예측하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.732-739
• /
• 2016

여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 플라스틱/종이 재질의 U형 직교대향류 간접증발소자를 개발하고 그 성능을 기존의 직교류소자와 비교하였다. 시료의 크기는 $500mm{\times}500mm{\times}1000mm$이었다. 직교대향류 소자의 간접증발효율은 직교류 소자의 간접증발효율보다 6~21% 크고 그 차이는 전방 풍속이 증가할수록 증가하였다. 이는 직교대향류 소자의 크기가 크고 (대향류의 2배) 직교 대향류의 유용도가 직교류의 유용도보다 크기 때문이다. 직교대향류 소자의 압력손실은 직교류 소자의 압력손실보다 2배 가량 컸다. 습채널의 압력손실도 건채널보다 51~66% 컸다. ${\epsilon}$-NTU 방식의 해석 모델은 실험 데이터를 ${\pm}10%$ 이내에서 예측하였다. 직교대향류 소자를 사용하였을 때 절약되는 전기에너지는 직교류 소자의 값보다 크고 그 차이는 풍속이 증가할수록 증가하였다. 하지만 직교대향류 소자의 크기가 직교류 소자에 비하여 2배 크므로 원가의 상승과 분무수 사용량의 증가가 예상된다.

• 설비공학논문집
• /
• 제20권7호
• /
• pp.462-469
• /
• 2008

A regenerative evaporative cooler has been fabricated and tested for the evaluation of cooling performance. The regenerative evaporative cooler is a kind of indirect evaporative cooler comprised of multiple pairs of dry and wet channels. The air flowing through the dry channels is cooled without any change in the humidity and at the outlet of the dry channel a part of air is redirected to the wet channel where the evaporative cooling takes place. The regenerative evaporative cooler fabricated in this study consists of the multiple pairs of finned channels in counterflow arrangement. The fins and heat transfer plates were made of aluminum and brazed for good thermal connection. Thin porous layer coating was applied to the internal surface of the wet channel to improve surface wettability. The regenerative evaporative cooler was placed in a climate chamber and tested at various operation condition. The cooling performance is found greatly influenced by the evaporation water flow rate. To improve the cooling performance, the evaporation water flow rate needs to be minimized as far as the even distribution of the evaporation water is secured. At the inlet condition of $32^{\circ}C$ and 50%RH, the outlet temperature was measured at $22^{\circ}C$ which is well below the inlet wet-bulb temperature of $23.7^{\circ}C$.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.8165-8175
• /
• 2015

여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 알루미늄, 플라스틱, 플라스틱/종이 재질로 만들어진 간접증발소자에 대하여 건표면 및 습표면 실험을 수행하였다. 실험 결과 플라스틱/종이 소자의 간접증발효율은 38.5% ~ 51.4%로 알루미늄 소자의 값 (41.9% ~ 47.5%)과 유사하고 플라스틱 소자의 값 (29.0% ~ 37.4%)보다는 높게 나타났다. 이로부터 저가의 플라스틱/종이 재질의 간접증발소자가 고가의 알루미늄 재질 간접증발소자를 대체할 수 있으리라 판단된다. 하지만 종이 채널의 압력손실은 알루미늄 채널의 압력손실보다 92% ~ 106% 크다. 한편 종이와 알루미늄 건채널의 열전달계수는 플라스틱 건채널의 값보다 15% ~ 44%, 185% ~ 203% 크게 나타났다. 반면 종이 건채널의 압력손실은 알루미늄 건채널 보다 93% ~ 106%, 플라스틱 건채널보다 34% ~ 48% 크게 나타났다. 습표면 해석결과 알루미늄 습채널에서는 17% ~ 23%, 플라스틱 습채널에서는 30% ~ 37%가 건표면으로 나타났다. 반면 종이 습채널의 경우는 100% 습표면으로 나타났다. 이는 종이의 흡습성이 알루미늄이나 플라스틱보다 월등하기 때문이다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
• /
• pp.102-102
• /
• 2005