제습기

Dehumidifier
일반적인 "휴대용" 제습기는 내장된 캐스터로 이동할 수 있습니다.

제습기는 공기 [1]중의 습도를 낮추고 유지하는 공조 장치입니다.이것은 보통 건강이나 보온적 쾌적성 또는 공기 중에서 물을 추출하여 곰팡이 냄새를 제거하고 곰팡이의 성장을 방지하기 위해 행해진다.가정용, 상업용 또는 산업용 용도로 사용할 수 있습니다.대형 제습기는 실내 아이스링크나[2] 수영장 같은 상업용 건물과 제조 공장이나 창고에서 사용된다.일반적인 에어컨 시스템은 이슬점 아래에서 냉각 코일을 작동시키고 응축된 물을 배출함으로써 제습과 냉각을 결합합니다.

개요

제습기는 장치를 통과하는 공기에서 물을 추출합니다.제습기에는 응축수 제습기와 건조제 제습기의 두 가지 일반적인 유형이 있으며, 다른 새로운 설계도 있습니다.

응축수 제습기는 냉동 사이클을 사용하여 응축수로 알려진 물을 수집합니다. 보통 응축수는 그레이워터로 간주되지만 때때로 산업 목적으로 재사용될 수 있습니다.일부 제조업체는 응축수를 음용수로 바꾸는 역삼투 필터를 제공합니다.

건조제 제습제(흡수 제습제라고도 함)는 실리카겔과 같은 친수성 물질과 수분을 결합시킵니다.저렴한 가정용 유닛에는 일회용 친수성 물질 카트리지, 젤 또는 분말이 포함되어 있습니다.대형 상업용 유닛은 뜨거운 공기를 사용하여 흡착제를 재생하여 습기를 제거하고 실내로 습한 공기를 배출합니다.

이온막 제습기와 같은 새로운 막 제습기는 물을 액체가 아닌 증기로 처리한다.이러한 새로운 테크놀로지는, 작은 시스템 사이즈에 대응하거나 뛰어난 퍼포먼스를 실현하는 것을 목적으로 하고 있습니다.

제습기의 에너지 효율은 매우 다양할 수 있다.

역사

최초의 제습기는 1902년 미국 발명가 윌리스 캐리어에 의해 브루클린의 [3]인쇄공장을 제습하기 위해 만들어졌다.Carrier는 이 발견이 [1]나중에 에어컨에 대한 추가적인 발견에 동기를 부여한다고 언급했다.이러한 "활성" 제습기는 공기에서 물을 응축시켰다.그러나 자연환기 증가와 같은 "수동적" 습도 조절은 [4]고대부터 사용되어 왔습니다.

열응축 제습

이러한 방법은 차가운 표면에서 공기를 흡입하는 데 의존합니다.물의 포화증기압은 온도가 내려가면 낮아지기 때문에 공기 중의 물이 지표면에서 응축되어 물과 공기를 분리한다.

냉동(전기)

전기 냉동 제습기는 가장 일반적인 유형의 제습기입니다.그것들은 선풍기가 달린 냉장 증발기 위로 습한 공기를 끌어당겨 작동한다.증발기에는 크게 세 가지 유형이 있습니다.코일 튜브, 핀과 튜브, 마이크로 채널 기술입니다.

냉동 장치의 차가운 증발기 코일은 물을 응축하고, 물을 제거한 다음, 콘덴서 코일에 의해 공기가 다시 가열됩니다.이제 제습되고 다시 데워진 공기가 방으로 방출됩니다.이 프로세스는 이슬점 온도가 높은 높은 주변 온도에서 가장 효과적으로 작동합니다.추운 기후에서는 공정이 덜 효과적입니다.최고 효율은 20°C(68°F) 이상이고 상대 습도는 45%입니다.이 상대 [citation needed]습도 값은 공기의 온도가 낮을수록 높아집니다.

이러한 유형의 제습기는 증발기와 콘덴서가 모두 동일한 공기 경로에 배치된다는 점에서 표준 에어컨과 다릅니다.표준 에어컨은 콘덴서 코일이 열을 밖으로 방출하기 때문에 열 에너지를 실내 밖으로 전달합니다.그러나 제습기의 모든 부품이 같은 방에 있기 때문에 열에너지가 제거되지 않습니다.대신 제습기가 소비하는 전력은 열로 실내에 남아 있기 때문에 같은 양의 전력을 소비하는 전기 히터에 의해 실내가 실제로 난방된다.

또한 실내에서 물이 응축되면 그 물을 증발시키는 데 이전에 필요했던 열량(기화 잠열)도 실내에서 다시 방출된다.제습은 증발식 쿨러로 실내에 물을 붓는 것과 반대로 열을 방출하는 것이다.따라서 실내 제습기는 항상 실내를 따뜻하게 하고 상대습도를 간접적으로 낮출 뿐만 아니라 물을 응축하여 제거함으로써 보다 직접적으로 습도를 낮출 수 있습니다.

Diagram showing airflow through a heat-recovering dehumidifier

위 다이어그램의 A에서 따뜻하고 습한 공기가 장치로 흡입됩니다.이 공기는 직교류 플레이트 열 교환기(B)로 통과하며, 여기서 감지되는 열의 상당 부분이 차가운 공급 공기 흐름으로 전달됩니다.이 과정을 통해 추출된 공기가 포화 상태에 가까워집니다.그런 다음 공기는 배출 팬(C)의 플레넘 챔버로 전달되며, 여기서 공기의 일부가 외부로 배출될 수 있습니다.거부되는 양은 다양하며, 신선한 공기 요구 사항에 대한 법률 또는 신선하고 냄새 없는 환경을 유지하기 위한 요건에 따라 결정됩니다.그러면 공기의 균형이 히트 펌프의 증발기 코일로 통과하여 냉각되고 수분이 응축됩니다.이 프로세스는 상당한 양의 잠재 에너지를 냉동 회로에 제공합니다.그런 다음 외부 공기를 도입하여 추출된 양을 대체하고 혼합물은 공급 팬(G)에 의해 크로스플로 플레이트 교환기(B)로 배출되며, 여기에서 풀의 추출 공기로 가열됩니다.이 예열된 공기는 히트 펌프 콘덴서(F)를 통과하여 응축 프로세스 중에 제거되는 잠재 에너지와 컴프레서에 입력되는 에너지로 가열됩니다.그런 다음 따뜻하고 건조한 공기가 [citation needed]방으로 배출됩니다.

재래식 에어컨

기존 에어컨은 전기 제습기와 매우 유사하며 공기를 냉각할 때 본질적으로 제습기 역할을 한다.그러나 에어컨에서는 공기가 차가운 증발기 코일을 통과한 후 실내로 직접 들어갑니다.냉동 제습기와 같이 콘덴서 위를 통과하여 재가열하지 않습니다.대신 압축기에 의해 냉매가 실내 밖에 있는 응축기로 펌핑되고 그 후 열이 외부 공기로 방출됩니다.기존의 에어컨은 외부에서는 추가적인 에너지 소모 공기를 사용하며,[citation needed] 새로운 공기는 이미 많은 양의 수분을 보유하고 있는 당구장 등 실내에서 필요한 것보다 더 많은 수분을 가질 수 있습니다.

에어컨의 증발기에 응축된 물은 보통 조절된 공간에서 추출된 물을 제거하기 위해 배출됩니다.신형 고효율 윈도우 유닛은 응축수를 사용하여 물을 실외 공기로 증발시켜 콘덴서 코일을 냉각하는 데 도움이 되지만, 구형 유닛은 단순히 물을 외부로 떨어뜨릴 수 있습니다.

스프레이 제습기

물이 대기 이슬점 아래로 차가워지면 대기 중의 물이 증발하는 속도보다 더 빨리 응축됩니다.스프레이 제습기는 차가운 물과 공기를 혼합하여 대기 중의 수분을 흡수합니다.그들은 또한 오염 물질과 꽃가루와 같은 오염 물질을 포획하는데, 이 때문에 그들은 때때로 "공기 세척기"라고 불립니다.

임시 제습기

윈도 에어컨 유닛에는 응축기와 확장기가 있어 외부 환경이 아닌 냉기와 같은 실내로 열배기를 보내 임시 제습기로 사용할 수 있다.냉각 코일의 응축수가 냉각 코일에서 떨어지면서 실내에서 배출되면 실내 공기는 건조하지만 약간 따뜻해집니다.

그러나 대부분의 윈도우 에어컨은 냉각 코일의 습기 응축으로 인한 공기 습도 감소를 상쇄하는 배기 흐름으로 응축수를 재증발하여 처리하도록 설계되어 있습니다.제습기로서 효과적이려면 응축된 물의 대부분 또는 전부가 재증발이 아닌 액체 형태로 배출되도록 에어컨을 설계하거나 개조해야 합니다.응축수가 배출되더라도 수정된 에어컨은 제습에 최적화된 설계의 1회용 기기보다 효율이 떨어진다.제습기는 냉각 코일 위로 직접 공기를 전달한 후 가열 코일을 하나의 효율적인 방식으로 장치를 통과하도록 설계되었습니다.

또한 대부분의 에어컨은 습도를 감지하는 가습기가 아니라 온도를 감지하는 온도 조절기에 의해 제어되며, 일반적으로 제습기를 제어하는 데 사용됩니다.서모스탯은 습도 조절을 위해 설계되지 않았으며, 전혀 조절이 잘 되지 않습니다.

얼음 쌓기

특정 온도 및 습도 조건에서 냉동 제습기의 증발기 코일에 얼음이 형성될 수 있습니다.얼음의 축적은 공기 흐름을 방해하고 결국 [5]코일을 감싸는 고체 블록을 형성할 수 있습니다.이렇게 쌓이면 제습기가 효과적으로 작동하지 않으며, 응축된 물이 수거 트레이에 들어가지 않고 쌓인 얼음에서 떨어지면 물 손상을 일으킬 수 있습니다.극단적인 경우, 얼음은 기계적인 요소를 변형시키거나 변형시켜 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다.

더 좋은 품질의 제습기에는 서리 또는 얼음 센서가 있을 수 있습니다.이렇게 하면 기계가 꺼지고 얼음으로 덮인 코일이 데워지고 성에가 제거됩니다.서리가 제거되면 기계가 자동으로 다시 시작됩니다.대부분의 얼음 센서는 단순한 열 스위치로 얼음의 유무를 직접 감지하지 못합니다.다른 설계에서는 기류가 흐트러지는 것을 감지하고 냉각 코일을 비슷한 방법으로 차단합니다.

냉매 부분 손실과 같은 제습기의 특정 오작동으로 인해 코일이 반복적으로 결빙될 수 있습니다.이 상태에서는 기기의 수리 또는 교체가 필요합니다.

열전 제습기

열전 제습기는 펠티에 열 펌프를 사용하여 표면을 냉각시키고 공기 중의 수증기를 응축합니다.기계식 컴프레서가 장착된 제습기에 비해 설계가 단순하고 소음이 적다는 장점이 있습니다.그러나 성능계수가 상대적으로 낮기 때문에 소형 제습기에 주로 사용됩니다.얼음의 축적은 냉동 제습기의 문제처럼 문제가 될 수 있다.

흡수/건조제 제습

이 공정은 건조제라고 불리는 특별한 습도 흡수 물질을 사용하며, 이것은 조절될 공기에 노출됩니다.그런 다음 습도 포화 물질을 다른 위치로 이동하여 일반적으로 가열하여 습도를 "[6]충전"합니다.건조제는 벨트 또는 작동 주기 동안 벨트 또는 기타 운반 수단에 장착할 수 있습니다.

흡수 원리에 따라 작동하는 제습기는 특히 저온에서 높은 습도 수준에 적합합니다.35% 미만의 습도 수준을 달성할 수 있도록 업계에서 다양한 분야에서 사용되는 경우가 많습니다.

압축기 부품이 없기 때문에 건조제 제습기는 압축기 제습기보다 가볍고 조용한 경우가 많습니다.건조제 제습기는 또한 압축기 제습기보다 낮은 온도에서도 작동할 수 있습니다. 장치가 낮은 온도에서 습기 응축 효율이 떨어지는 냉각 코일에 의존하지 않기 때문입니다.

막제습

몇 가지 접근법은 수증기가 들어갈 [7]수 있는 막을 통해 공기를 흘려 수증기를 제거할 수 있다.막으로 제습하면 응축 없이 수증기를 제거할 수 있습니다. 이렇게 하면 기화 엔탈피와 함께 필요한 에너지를 피할 수 있어 잘 설계된 시스템에 높은 효율성을 제공합니다.이러한 제습은 리젝트된 공기 흐름으로 수동적으로 수행할 수 있습니다. 에너지 회수 환기를 참조하십시오.활성 시스템은 압력 구배 또는 전자 촉매 방식을 사용할 수 있습니다.

선택적 막제습

선택적 막은 수증기 외에 다른 주변 가스를 차단하는 물질을 사용한다.그런 다음 수증기는 농도 차이로 이 막들을 통해 확산됩니다.이러한 농도 차이(부분 압력)는 진공 펌핑 또는 단순히 물의 농도가 낮은 기류를 통과하기 때문에 발생할 수 있습니다.가장 효율적인 구성은 진공 펌프를 외부 공기와 [8]격리하는 두 개의 막을 사용하여 에너지를 절약합니다.이렇게 하면 진공 펌프 전체의 압력이 극적으로 감소하여 에너지를 절약할 수 있습니다.이러한 시스템은 종종 "등온막 제습"이라고 불리지만, 최근의 연구는 이러한 시스템을 열 [9]교환과 결합함으로써 더 효율적으로 만들 수 있다는 것을 보여주고 있다.이러한 통합은 증기 압축 사이클의 COP를 개선하고([11]가까운 [10]온도 사이에서 작동함으로써) 막 부근의 공기 혼합을 개선함으로써 성능을 향상시킬 수 있습니다.

선택적 막은 "지지된 액체막"[12]이라고 불리는 막 내에서 물(또는 다른 용질)을 흡수할 수 있는 액체를 고정시킴으로써 만들 수 있습니다.일반적으로 흡수성 액체를 포함하는 다공질 막과 액체가 빠져나가는 것을 방지하는 포집층의 두 가지 유형이 있습니다.이 액체 흡수층은 고체 선택 재료나 매우 작은 모공 없이 선택막처럼 행동할 수 있게 해줍니다.가 물을 잘 흡수하는 액체(흡습성)에는 글리콜 혼합물 또는 이온성 액체가 포함될 수 있다.

이온막 제습

이온막은 응축이나 선택 물질이 아닌 화학 반응을 사용하여 밀폐된 인클로저 내부 또는 외부로 습도를 이동할 수 있습니다.이 시스템은 전극과 양성자 전도막을 사용하여 전기 분해를 통해 수증기를 제거합니다.양극에서 H2O는 양성자, O2 및 전자로 나뉘며, 양성자는 물질을 통과하여 다른 쪽의 주변 산소와 반응하여 다시 [13]물을 생성한다.

아마도 이러한 전기분해 기반 제습의 첫 번째 재료는 고체 고분자 전해질(SPE) 막이었을 것이다.이 접근방식은 장기간 유지보수가 어려운 밀폐된 지역에 저전력 안정상태 제습기를 제공합니다.이 전해 공정은 0.2m†(7cuft) 공간에서 하루에 0.2g에서 8m†(280cuft)에서 58g/일에 걸쳐 제습 용량을 제공합니다.SPE 시스템은 일반적으로 높은 탈수 능력을 가지고 있지 않지만, 전기 분해를 통해 수증기를 제거하기 때문에 유지보수가 필요 없습니다.이 공정은 또한 작동에 매우 적은 전기 에너지를 사용하며, 움직이는 부품이 필요하지 않기 때문에 이온막을 작동 시 조용하게 만들고 오랜 시간 동안 매우 안정적입니다.SPE 제습기는 일반적으로 민감한 전기 부품, 의료 기기, 박물관 표본 또는 과학 기기를 습한 환경으로부터 보호하기 위해 사용됩니다.

SPE는 양성자 전도성 고체 고분자 전해액과 귀금속 [14]입자로 구성된 촉매층을 가진 다공질 전극으로 구성됩니다.막에 부착된 다공질전극에 전압이 가해지면 양극측(제습측)의 수분이 수소이온(H+)과 산소로 분리된다.수소 이온은 막을 통해 이동해 음극(습기 배출) 쪽으로 배출되고, 여기서 공기 중의 산소와 반응하여 물 분자(증기)가 [15]배출됩니다.제습측에서 산소가 방출되며, 기밀 인클로저에 대량의 물이 유입되면 인클로저 내부에 산소가 축적될 수 있습니다.

응축수

부분적으로 분해된 휴대용 제습기(미쓰비시 전기 오아시스)로 중앙에 응축수 버킷과 흰색 플로트 센서가 표시됨

모든 제습기가 응축수를 수집하는 것은 아닙니다. 예를 들어, 많은 종류의 제습제는 물에 불어난 공기가 포함된 가열된 건조제에서 공기 흐름을 배출합니다.이는 응축되어 응축수로 수집되거나 외부로 배출될 수 있습니다.또한 일부 에어컨 유형은 수집된 응축수를 외부 콘덴서 코일에 분사하여 증발시켜 냉각시켜 전체적인 효율을 향상시킵니다.

처리.

응축 기술을 이용한 제품은 전통적으로 따뜻한 공기의 습도가 응축되는 차가운 표면을 사용해 왔다.오늘날, 밀폐된 [clarification needed]환경 내의 과포화 수증기 개념에 기초한 온수 응축 기술은 영하의 온도에서 공기를 제습하는 것을 가능하게 합니다.이것은 매우 에너지 효율이 높은 기술로 모든 온도에서 동일하게 효율적입니다.

대부분의 휴대용 제습기에는 응축수 포집 리셉터클(일반적으로 포집 용기가 가득 차면 이를 감지하는 플로트 센서)이 장착되어 있어 제습기를 차단하고 포집된 물의 범람을 방지합니다.따뜻하고 습한 환경에서는 일반적으로 8~12시간 내에 양동이에 물이 차게 되며, 계속 작동하려면 하루에 여러 번 수동으로 비우고 교체해야 할 수 있습니다.

또한 많은 휴대용 제습기를 개조하여 호스를 통해 응축수 드립 출력을 배수구에 직접 연결할 수 있습니다.일부 제습기 모델은 배관 배수구에 연결하거나 내장된 워터 펌프를 사용하여 수분을 수집할 수 있습니다.또는 중력 배수가 불가능한 경우에는 별도의 응축수 펌프를 사용하여 채취한 물을 폐기 장소로 이동시킬 수 있다.

중앙 에어컨 장치는 일반적으로 배수구에 연결해야 하는데, 이러한 시스템에 의해 추출된 복수 컨테이너의 물을 수동으로 비우는 것은 비현실적이기 때문입니다.응축수가 하수 시스템으로 유입될 경우 정화 냄새와 하수 가스가 건물로 유입되는 것을 방지하기 위해 적절히 수용해야 한다.응축수는 배수로서 특별한 처리가 필요하지 않기 때문에 주택의 정화 시스템으로 유도되어서는 안 된다.공기 핸들러(증발기 포함)의 높이가 빗물에 사용되는 표면 배수구 높이보다 높을 경우, 응축수 배수관이 공기 핸들러로 연결되는 경우가 많습니다.예를 들어 주택의 지하실과 같이 경사면 아래에 위치한 공기 취급기는 물을 표면 배수구로 끌어올리기 위해 응축수 펌프를 사용해야 할 수 있습니다.

휴대성

일반적으로, 제습수는 다소 깨끗한 종류의 회색수로 여겨진다: 마시는 데는 적합하지 않지만, 정원 [16]채소는 아니지만 식물에 물을 주는 데는 허용된다.건강에 관한 우려 사항은 다음과 같습니다.[16][better source needed]

  • 이 물에는 열 교환기의 미량 금속(구리, 알루미늄 등) 또는 프레임과 배출 팬을 지지하는 아연도금 강철의 아연이 포함되어 있습니다.응축수는 구리 배수 파이프의 주석 납땜에만 노출되지만 납 함유량은 특히 위험합니다.미량 금속은 생물 축적될 수 있기 때문에 식용 식물에 사용될 경우 위험할 수 있습니다.그러나 물은 관상용 식물과 잔디 관개에 사용할 수 있는 것으로 간주됩니다.
  • 곰팡이 포자를 포함한 다양한 병원균이 물에 축적될 수 있으며, 특히 균이 정체되어 있기 때문이다.증류수 생산과 달리 물이 끓지 않아 병원균(세균 포함)을 죽일 수 있다.
  • 증류수와 마찬가지로 유익한 미네랄은 거의 없다.

대기 중 물 생성기라고도 불리는 식품 등급의 제습기는 유독 금속 오염을 피하고 모든 물 접촉 표면을 깨끗하게 유지하도록 특별히 설계되었습니다.이 장치는 주로 순수한 물을 생산하기 위한 것이며, 제습 효과는 작동에 부수적인 것으로 간주됩니다.

유지

응축수가 자동으로 처리될 경우 대부분의 제습기는 유지보수가 거의 필요하지 않습니다.어플라이언스를 통과하는 통기의 양이 많기 때문에 공기 흐름을 방해하지 않도록 먼지 퇴적물을 제거해야 합니다.많은 설계에서는 분리 가능한 세척 가능한 공기 필터를 갖추고 있습니다.응축수 포집 트레이 및 용기는 이물질의 퇴적물을 제거하고 배수로의 막힘을 방지하기 위해 때때로 청소가 필요할 수 있습니다. 이는 누수 및 범람의 원인이 될 수 있습니다. 특정 미립자나 먼지가 다량 포집될 경우 미생물의 성장을 방지하기 위해 빈번히 수행해야 합니다.

적용들

사무실 및 가정용 대형 공업용 제습기

주거지의 상대 습도는 30%에서 [17]50% 사이여야 한다.

자택 및 사무실

다음 항목도 참조하십시오.이슬점 ① 인간의 쾌적함과의 관계

건물 내 제습은 다음을 제어할 수 있습니다.

  • 습기가 찬 공기에서는 증발할 수 없는 과도한 땀 축적
  • 냉수 파이프에서 떨어지는 응축
  • 가구와 문의 뒤틀림 및 부착
  • 직물, 책, 가구에 곰팡이가 피게 하는 곰팡이와 곰팡이
  • 습한 환경(지하, 기어다니는 공간, 주방, 침실, 욕실, 스파 또는 실내 수영장 구역, 창고, 작업장)에서 잘 자라는 옷가지 나방, 벼룩, 바퀴벌레, 우들레, 밀리페드 및 먼지 진드기

건설

제습기는 과도한 습도나 곰팡이를 제거하기 위해 공사장이나 실내 공간 보수에도 사용된다.

산업 공정

제습기는 산업용 기후 챔버에서 상대 습도와 노점을 줄이기 위해 폐수 처리장에서부터 습기 조절이 필수적인 실내 생육실에 이르기까지 많은 산업용 애플리케이션에서 사용됩니다.

업종에는 다음과 같은 것이 있습니다.

시장 규모

2015년 추산에 따르면, 제습기의 연간 세계 총 주소 지정 가능 시장은 2022년까지 약 35억 달러이다.여기에는 가정 및 산업과 같은 다양한 응용 분야와 환기 [18]및 건조제와 같은 다양한 기술이 포함됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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