수축열시스템의 산업용 냉각설비 적용

Abstract

기존 축냉시스템의 에너지 절감에 관한 연구는, 대체로 사무실이나 상업시설 등 공조용이었다. 산업용에 이용되는 냉각은 공조용에 사용되는 냉방과는 달리 냉방의 신뢰성과 운전비 절감이 무엇보다 중요하다. 그러나, 공정용으로의 축냉시스템 적용은 그다지 많이 검토되지 않았다. 산업용 냉각설비에서는 주로 전기식 냉동기로 냉방 및 설비냉각을 하였다.

이에 본 논문에서는 이와 같이 부하특성이 다양한 산업용(도료 생산설비) 냉각설비에 축냉시스템의 일종인 수축열시스템을 적용하여 주간 피크부하의 심야 이전에 따른 전력공급 안정화효과 및 경제적, 기술적 효과 등을 검증하는 연구를 하였다.

이의 결과로, 1. 도료 생산설비의 년간 냉각부하 특성을 분석하여, 도료 생산설비에 요구되는 냉각부하는 생산설비의 가동 대부 및 가동시간에 비례하여 계단식으로 변동하며, 일반 공조용 냉방과는 다르게 년간 외기 온도 변화에는 큰 영향을 받지 않으며, 년중 냉각부하가 필요하다. 또한 다른 공정 설비와는 다르게 각 설비에 요구되는 유량이 매우 작아 시스템 요구 및 운전 조건이 까다롭다.

2. 신축되는 공장 설비를 대상으로 수축열시스템의 설계, 제작, 설치 및 성능평가를 시행하여 수축열시스템의 성능을 분석하였다.

3. 실제 도료 설비의 운영비를 분석하여 비 축냉식 시스템(상온냉동기)일 경우와 비교하였다. 2008년에는 공장의 가동이 설비 이전 등으로 가동율이 낮으나, 운영비는 최소 19%에서 최대 30% 수준으로 매우 절감할 수 있다.

이와 같이 년중 부하가 발생하는 공정용 축냉시스템은 냉방시즌에만 가동하는 일반 공조용 축냉시스템보다 시스템의 경제성은 더 높은 것으로 나타났다.

본 논문에서는 축냉시스템을 일반 공조용 냉방이 아닌 공정용 냉각수로 이용하여 적용 범위를 확대할 수 있는 것으로 나타났다.