제품용도

빙축열시스템
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순환식 열교환장치의 열전달매체 EG-SOL 301은 설비전용 부동액으로 사용가능한 제품으로 고급방청제를 사용하여 안전하게 장기간 사용이 가능하며 유체의 원활한 흐름으로 경제적 손실을 최소화한 방청브라인입니다.
⊙ 제품의 특징
◆ 물 40%, 브라인60% 혼합 할 경우 -52℃에서도 동결되지 않습니다.
◆ 혼합 비율에 따라 온도 조절이 가능 합니다.
◆ 산화안정성 및 열안정성이 뛰어납니다.
◆ 침전물 및 슬러지의 발생을 방지 합니다.
◆ 배관 및 사용 설비의 수명을 연장시킵니다.
⊙ 제품의 용도
◆ 빙축열 시스템
- 아이스슬러리타입, 코일타입, 캡슐타입 모두 사용. - 경제적 손실을 해소한 차세대 브라인 판열 교환기스케일 방지

빙축열 시스템

빙축열 시스템은 값싼 심야전력으로 심야시간 (22:00~08:00)에 냉동기를 가동시켜 빙축열조(얼음저장용 탱크)에 냉기를 저장한 후, 다음 날 냉방에 이용하는 시스템으로 주간냉동기 가동시간이 줄게 되어 운전비가 다른 시스템보다 매우 저렴한 냉방시스템입니다.
빙축열 시스템
주간 전기사용을 심야시간대로 이동이 가능하여 국가적 차원으로 주간전기 사용량을 감소시킬 수 있음
⊙ 장점
경제적 측면
1. 값싼 심야전력 이용으로 운전경비 절감(1/3정도)
2. 대기온도가 낮은 심양에 냉동기를 연속적으로 정격용량에서 운전함으로써 효율향상
3. 냉동기 용량이 작아져서 (최대 50%) 설비비 절감
4. 수전서비 용량축소 및 계약전력 감소에 다른 비용 절감
5. 저온급기 시스템 채용시 배관 및 덕트공사 비용절감(냉수온도 2℃ 정도 공급)
6. 에너지 관리공단과 한국전력공사의 특별지원금과 융자제도
7. 심야부하 창출로 국가적인 전력원가 절감
기술적 측면
1. 냉동기 및 부속기기를 정격용량에서 연속 운전할 수 있어 System 안정 및 효율향상
2. 축열조의 완충역할로 System의 신뢰성 향상(냉동기 고장, 보수시 축열조를 비상 Back-up으로 사용) 3. 축열조에 의해 건물의 일부 또는 야간에도 냉방공급 가능 4. 국가적인 전력공급 효율화
환경적 측면
1. 에너지 절약 (화석연료 사용감소)으로 지구온난화 방지에 기여
2. 적은 용량의 냉동기 사용으로 CFC 사용 감축
⊙ 단점
1. 축열조 및 단열 공사로 인해 추가비용 소요
2. 축열조에서 열손실 발생 (축열효율 60%~80%)
3. 개방식 축열조의 경우 수처리 필요
4. 축열조 설치로 인한 설치면적 증가
5. 야간운전에 따른 인건비 등 증가
⊙ 빙축열 시스템의 구성과 운전
빙축열 시스템은 야간에 냉동기를 가동하여 축열조에 얼음을 제빙해 놓았다가 주간에 해빙시켜 냉방에 사용하는 방식입니다. 야간에 물이 냉각되어 얼음으로 상변화할 때 얼음 1kg당 79.68kcal의 열량을 저장해 놓았다가, 주간에는 반대로 축열조의 얼음을 녹이는 과정에서 융해열을 이용해 냉수를 냉각하게 됩니다. 물의 비열보다 큰 잠열을 이용하기 때문에 수축열 방식보다 축열조의 크기를 1/5~1/8 정도로 작게 할 수 있습니다.
빙축열용 냉동기는 축열조에서 얼음을 만들어야 하기 때문에 증발 온도가 매우 낮으며, 냉동기와 축열조 사이를 순환하는 열매체도 영하의 온도로 순환되어야 하므로 순수한 물에 부동액을 혼합한 특수한 냉수(브라인)가 사용되고 있습니다. 이 브라인과 건물쪽 일반 공조 배관 계통과는 직접적으로 연결하는 것이 곤란하기 때문에 중간에 열교환기(주로 판형)가 설치되어 분리되어 있고, 냉방 부하에 따라 브라인의 순환량을 조절하도록 구성됩니다. 간혹 열교환기에 설치된 브라인의 제어밸브가 오작동될 경우 일반 공조 배관쪽의 냉수가 결빙되어 열교환기의 동파 사고가 발생하기도 하므로 운전시 주의가 필요합니다.
빙축열용 냉동기는 저온에서의 운전 특성이 양호한 사양의 냉동기가 사용되어야 하는데, 제빙시 냉동기의 저온 운전으로 COP는 일반적인 냉방 운전시보다 많이 저하되게 됩니다. 그러나 제빙시에는 비교적 낮은 전력 단가의 심야 전력을 이용하게 되므로 운전비의 절감이 가능합니다.
빙축열 시스템의 야간 제빙 운전과 주간의 방냉 (또는 해빙) 운전시브라인의 흐름을 살펴보면 아래와 같습니다.
⊙ 빙축열 시스템의 종류
빙축열 시스템은 크게 전 부하 방식과 부분 부하 축열방식으로 나눌 수 있으며, 또 부분 부하 축열방식은 축열조 우선방식과 냉동기 우선방식으로 나눌 수 있습니다. 전 부하 축열방식은 주간의 냉방부하 전부를 심야에 축열하여, 축열열량으로만 냉방을 실시합니다. 부분 부하 축열방시은 주간에 필요한 열량의 일부만을(40% 정도) 심야에 축열하고, 부족한 냉방부하는 냉동기를 가동하여 냉방을 실시합니다.
아래 표는 각 방식에 따른 장단점을 나타냅니다.
전 부하 축열방식 부분 부하 축열방식
장점 심야전력의 이용에 따른 전력비 감소 시스템의 단순화 초기투자비의 감소, 주간냉동기 효율의 증대
단점 장비용량의 증대, 초기 투자비의 증가 기기의 작동시간 증가, 축열조 효율의 감소동력비 증가
또한 부분 부하 축열방식에는 Chiller Upstream 방식과 Chiller Downstream 방식이 있습니다.
아래 표는 각 방식에 따른 장단점을 나타냅니다.
Chiller Upstream Chiller Downstream
장점 냉동기 효율의 증대 자동제어가 쉽다. 축열조 이용효율의증대, 브라인 유량의 감소, 펌프 동력의 감소
단점 축열조 이용 효율의 저하, 브라인 유량의 증대 냉동기 효율의 감소, 자동제어가 복잡해진다
빙축열 시스템의 냉동기는 주로 저온용 터보 냉동기나 스크류 냉동기가 많이 사용되고 있으며, 근래의 아이스슬러리형 빙축열 시스템은 별도로 제작된 특수한 제빙기를 사용하고 있습니다. 빙축열 시스템은 제빙되는 방식에 따라 다음과 같은 종류로 나뉘어 집니다.
< 빙축열 시스템의 종류>
구분 세 부 내 용
정적형 ① 관외 착빙형 (Ice on Coil)
。완전동결형 : 관내부 브라인(제빙/해빙용 열매), 관외부 물(정체,저장)
。직접접촉식 : 완전 동결형과 동일한 구조이나 해빙시 물이 순환
② 관내 착빙형
。관 내부에 물이 순환, 관 외부에 제빙용 브라인 순환.
③ 캡슐형
。아이스렌즈형, 아이스볼형이 있음.
。캡슐 내부에는 물이 들어 있고, 외부에는 브라인인 순환.
동적형 ① 아이스 슬러리형
。브라인을 슬러리 형태의 얼음으로 제빙하여 축열조에 바로 저장.
② 빙박리형
。열 교환기 내부에 냉매 순환, 외부에는 물을 분사시켜 제빙.