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051  공기조화 열원방식의 종류와 특징 및 선정시 유의 사항 관리자 05-10-20
 

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1.  개요


(1) 공조설비의 열원기기는 종래에는 보일러 + 냉동기(전동식)의 방식이 일반적이었으나, 근래에 와서 대기오염 문제, 에너지절약, 여름철 전력수요 피크해결 관점에서 다양한 기기들이 이용되고 있다.

(2) 현재 채택되고 있는 냉·온열원 방식에는 다음과 같은 것들이 있다.

- 냉동기(電動) + 보일러(냉동기 → 왕복동, 스크류, 터보방식)

- 흡수식 냉동기 + 보일러

- 흡수식 냉온수기

- 히트펌프(heat pump)방식, 빙축열 방식

- 기타 → 코제너레이션(co-generation), 가스엔진(gas-engine), 가스터빈(gas-turbine), 연료전지


2. 냉·온열원의 조합방식 및 특징


열원기기를 선정할 때는 기기 검토, 에너지 검토 및 시스템 검토를 동시에 하여, 2~3개의 시스템을 선정한 후, 이들을 정밀 검토하여 한가지를 결정하게 되는데, 현재 채택되고 있는 냉·온열원 방식에는 다음과 같은 것이 있다.


(1) 냉동기(電動) + 보일러(냉동기 → 왕복동, 스크류, 터보방식)

① 여름철 전력수요 피크 문제 발생 이전에는 → 가장 일반적으로 이용되었으나

② 현재는 채용 예가 점점 줄어들고 있음 (빙축열 방식 채택시는 별도)

③ 그러나 오랜 운전 경험으로 신뢰성이 높고 운전보수가 용이한 장점이 있다.

④ 냉수온도 낮다 → 반송동력 저감, AHU 크기 작아짐(터보 → 약 5℃, 흡수식 → 약 7℃)


(2) 흡수식 냉동기 + 보일러

① 흡수식 냉동기는 터보냉동기 등에 비해 설비비는 다소 비싸지만, 운전비, 수전 설비비 등을 고려하면 경제성이 있고, 소음, 진동이 적을 뿐만 아니라 부분부하 특성이 우수하다는 장점이 있다.

② 또 흡수식 냉동기는 가스나 증기 등을 구동원으로 하기 때문에 전기소모가 매우 적어 여름철 전기수요 피크-컷(peak-cut)에도 기여하는 방식이다.


(3) 흡수식 냉온수기

① 흡수식 냉온수기는 냉수와 온수를 동시에 취출할 수 있는 방식으로, 보일러와는 달리 취급가격이 필요 없으며, 설치면적이 적게 든다.

② 이 방식은 증기의 직접 이용이 없는 건물에 많이 사용된다.(병원 등에는 부적합)


(4) 다열원(多熱源) 방식

경제적이고 신뢰성 있는 시스템을 구성하고, 에너지의 균형 있는 이용이라는 정부의 에너지정책을 반영하여 빙축열, 가스냉방(흡수식) 등을 동시에 채택하여 부하를 분담시키는 방식이 최근 많이 이용되고 있다.(포스코 빌딩 등)


(5) 기타 (co-generation, gas-engine, gas-turbine, 연료전지 등) 등이 있다.


3. 열원기기 선정시 검토 사항


공기조화계획시 열원을 검토할 때에는 다음 항목을 검토해야 한다.


(1) 에너지 안정공급

RC조 건물은 특히 내용 년수가 장기적이기 때문에 장기적으로 안정하게 공급할 에너지를 채용한다.


(2) 건물의 적용규모

건물규모에 따라 적합한 기기를 선정한다.


(3) 설비비와 운전비

설비비와 운전비의 문제는 공조계획에서 특히 중요하며, 건물의 사용조건과 시공주의 요구에 따라 어느 것을 우선적으로 할 것인지 충분히 비교 검토 해야 한다.


(4) 용량제어와 분할

시간 외 운전과 중간기 (봄·가을)의 운전 등 공조기의 저부하 운전시 효율의 저하와 고장 등에 대비해서 열원기기의 용량을 분할한다. 결국 여기서는 저부하 운전이 어디까지 할 수 있을지가 용량분할의 요점이 된다. 에너지 절약적인 차원에서도 이 문제는 신중히 검토해야한다.


(5) 진동과 소음

건축계획에서 구조체의 종류, 두께, 마감재료 등을 검토해 둘 필요가 있고, 또 열원기기의 설치위치도 주의해야 한다.


(6) 보수관리의 난이

자격 소유자를 필요로 하는 경우가 있으므로 관계법규를 조사한다.


(7) 축열조

축열조 사용시 다음 사항을 고려한다.

① 냉방부하의 피크 로드(peak load)가 냉방부하 평균보다 현저히 클 때

② 냉방을 필요로 하는 시간이 냉동기 운전시간과 어긋날 때

③ 태양열 이용과 열회수 방식을 채용해서 건물내부의 발생열을 이용할 때

④ 채열과 급열에 시간차가 있을 때 히트펌프를 유효하게 운전시킬 경우

 

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