냉풍기

1 개요

冷風機(냉풍기)
말그대로 찬바람을 내뿜는 기계다. 북한 문화어로는 선풍기를 의미하지만 남한 표준어로는 선풍기와 구별되는 의미를 가지고 있다. 여기서는 남한 표준어 기준의 의미대로 설명하기로 한다.

선풍기와 유사하지만 훨씬 비싸고 물탱크가 장착되어 있다. 일단 에어컨보다는 싸고 전기는 덜 먹지만 따로 물을 계속 넣어줘야 한다. 제품에 따라서 아이스팩을 넣어 물 온도를 차갑게 해주는 것도 있다.

2 원리

기화 냉각법을 사용한다.참고

간단하게 말해서 물을 증발시켜서 열을 뺏어가게 하는게 원리다. 물을 적절히 분사시켜서 냉각팬으로 바람을 일으켜 그 물을 기화시키는게 주요 원리. 물의 기화열은 kg당 225만J이므로 물을 적절히 증발시킬경우 상당한 온도하락을 기대할수 있어야 하는데...

3 대한민국에선 무용지물

기화 냉각법의 최대단점은 습도가 높을수록 증발이 덜되며 이는 냉풍기의 성능저하로 직결된다. 냉풍기가 최대로 낮출수 있는 온도는 건구온도-{(건구온도-습구온도)*0.85} 인데[1] 이 습구온도는 습도와 연관되어있다.

대한민국에서의 사용시 문제점은 여름에 고온다습한 기후라서[2] 습도가 60~80% 정도 되므로 냉풍기의 효율이 엄청나게 떨어진다는 것이다. 예를들면 34℃의 날씨에 습도 70%의 찌는 날씨라고 가정해보자. 그러면 습구온도는 29℃, 최대로 낮출수 있는 온도는 29.7℃다. 과연 실내온도가 29.7℃면 시원할까? 국가에서 정해놓은 여름철 적정실내온도는 26~28℃인데 28℃ 만되도 덥다고 하는사람이 많은판에 실내온도가 30℃에 습도까지 높으면 더위+불쾌감을 느낄가능성이 매우 높다. 전기 써가면서 30℃로 낮추고 습도를 80~90%로 높여버리면 트나마나다. 물론 34℃에 습도가 50%라면 26.5도까지 내릴수 있지만 대한민국에서 그런 조건을 충족시키기는 어렵다.

반면에 사막이나 미국 남서부 같은경우는 고온건조 기후라서 냉풍기의 효과가 크다. 예를들어, 네바다주의 라스베가스는 습도가 10%도 안된다. 그덕에 습구온도는 18℃ 정도되고 내부 온도를 40℃에서 22℃까지 내릴수 있다.심지어 습도가 10% 정도면 50℃라도 온도를 27.5℃까지 낮출수 있다. 즉, 건조기후가 아니라면 지중해성 기후에서만 쓸 수 있는 물건.

하지만 위값은 이론값이며 외부에서 열이 더 안들어온다는 현실적으로 불가능한 조건하에 가능하다. 여기서 단열을 거론하는 이유는 "완벽한 단열 = 열전도율이 0에 수렴"이기 때문인데, 냉풍기를 가동하면 어떤 조건에서든 습도가 급상승하기 때문에 창문과 문을 다 닫은 상태를 유지하더라도 외부에서 열이 들어오므로 버틸수가 없다 곧 사람이 못견뎌서 열게 된다. 심지어는 사람이 견디더라도 정밀기기나 가전제품 내부에 이슬이 맺히므로 고장이 날 수 있어서 강제로 송풍해야 하는 경우까지 있다. 그러므로 보통 단열이 안된 상태에서 냉풍기를 가동하게 되므로 효율이 더 떨어진다는 것이다.

애초에 냉풍기는 열에너지를 물에 줘서 수증기로 만들어버리는 장치다.[3] 그런데 이 수증기는 방안에 있으므로 비유적으로 말하자면 배에 물이 새는데 밖으로 퍼내지 않고 물통에 담아두는 꼴이다. 물통에 물을 넣다보면 물통은 언젠가는 꽉차게 되고 더이상 물을 담을수 없는 사태가 발생한다. 침몰

이에 비해서 에어컨은 외부에서 열이 들어와도 전기를 써서 강제로 내부의 열을 밖으로 뽑아내므로 비록 효율 100%[4]는 불가능하지만, 밖에서 들어오는 열보다 더 많은 열을 밖으로 뽑아냄으로서 단열이 돼있든 말든 에어컨 근처의 온도는 내려간다. 물론 단열이 잘돼있으면 안이 빨리 시원해지고 에어컨 꺼도 천천히 더워진다. 반면에 단열이 안돼있으면 에어컨 앞만 시원하겠지만 보통 에어컨을 가동하면 부수적으로 습도가 내려가므로 창문과 문을 다 닫아서 단열효과를 높이는 것을 지속할 수 있고, 습도가 너무 하락하는 것은 가습기등으로 충분히 상쇄가 가능하므로 효율이 높은 냉방을 지속할 수 있다.

결론은 냉풍기는 여름에 고온다습한 대한민국에서 쓰기는 영 좋지 않은 제품이라는 것이다. 따라서 집에 흡습제가 잔뜩 있다던지 하는 모종의 이유로 방이 심하게 건조한 경우를 뺀다면 쓰기가 힘들다. 그래서 차라리 10~20만원 더들여서 이동식 에어컨이나 벽걸이 에어컨을 사는걸 추천한다.하지만 전기요금이 많이 나온다

정 안되면 냉풍기를 외부에 설치하는 방법이 있다. 증발을 외부에서하고 냉각된 공기만 안으로 순환시키는 것. 에어컨 실외기

냉풍기는 아니지만 이런 물건도 있다.

4 그 밖의 단점

  • 물이 필요하다. 물이 없으면 냉풍기는 그냥 선풍기다.
  • 냉풍기를 작동시키면 작동시킬수록 습도가 증가한다. 이는 불쾌지수의 증가를 불러온다. 덤으로 온도가 낮아도 습도가 높으면 불쾌지수가 별로 낮아지지 않는다.
  • 습도가 높으면 전자제품, 가구류, 미술품(액자에 걸린것)에 좋지 않다. 심지어 부패나 부식이 가능한 물건일 경우에는 썩고 녹스는 일이 진행되기도 한다.
  • 위생문제, 냉풍기는 안에 물탱크가 있는데 여기에 모기가 번식하는 사태가 생길수 있다. 실제로 인도에는 이런일이 많다. 굳이 모기가 안생겨도 고인물은 오염되기 쉽다. 물을 갈아줘야하는데 귀찮아서 안갈경우 필터청소안한 에어컨처럼 오염된 공기가 뿜어져 나올수 있다. 여름 날씨가 덥다보니 물때에 이끼가 끼는 경우도 있다. 그 외에도 파리나 하루살이가 빠져죽는 경우가 허다하다. 어항에 빠진 벌레들은 물고기나 거북이가 제때제때 처리(?)해주지만 냉풍기에 빠진 벌레들은 며칠만 지나도 빠르게 부패한다.
  • 선풍기에 비해 화력풍력이 약하며 고장이 잦다.

5 장점

  • 값이 싸다. 가정용의 경우 20만원을 넘지않는다.물론 선풍기는 5만원도 안내고 살 수 있다
  • 설치가 쉽다. 그냥 갖다 놓고 물과 전기만주면 된다. 물론 선풍기는 전기만 주면 쓸 수 있다.
  • 저전력. 보통 75~250W정도다. 반면 에어컨은 이동식이 600W~1KW, 스탠드형은 2~5KW다. 선풍기는 40~50W다.
  • 유지가 쉽다. 주요부품이라고는 모터하고 물펌프, 제어판뿐이다. 물론 선풍기는 먼지만 닦아주면 쓸 수 있다. 냉풍기 너무 미워하는거아닌가

6 연관자료

  1. 0.85배 한것은 냉풍기의 일반적인 효율인 85%기준. 정확한 값이 있으면 수정바람
  2. 한국뿐 아니라 일본, 중국 등 동아시아 기후 자체가 냉풍기와는 상극이다. 특히 일본은 습도가 장난 아니라 냉풍기를 쓰느니 선풍기를 쓰는게 차라리 낫다.
  3. 그리고 그 줘버린 열에너지만큼 시원해지는것이다
  4. 현실에서는 냉각기의 성능계수는 3정도다. 이게 뭔소리냐 하면 사용한 에너지의 3배정도를 밖으로 뽑아낼수 있다는 소리다. 100J의 에너지를 쓰면 300J의 에너지를 밖으로 뽑아낼수 있다는것. 물론 저기서 400J의 에너지는 열에너지고, 뽑아내는 도중에도 밖에서 열이 들어오지만...