※ 공조설비 온수 Line 개선 ( 안 )

1. 공조시스템 온수 Line 개선 • ※공조설비 온수 Line 개선(안) • 1. 기존 : 본 사업장에 시설된 90℃ 온수공급용 순환펌프는 공조기 OAC(5대),CAC(18대)의 가열코일에 온수를 공급 • 하여 현장 온도를 24 ℃ ±1℃로 유지하기 위해 3Way Valve를 통해 필요 유량을 제어토록 되어 있으며 년중 • 무휴로 가동되고 있음 현재 시스템은 펌프의 유량과 공조기의 풍량은 항상 일정하게 유지되고, 부하에 따라 • 공조기별 배관에 장착된 3Way 밸브의 개도가 조절되어 필요 온수량이 결정되면 ,그에 따라 필요유량만이 • 사용처로 공급되고,나머지는 By-Pass 되도록 구성되어 있다. • 좀더 상세한 제어구조는 <그림-1>에 도시한 것과 같이 사용처의 부하가 변화하고 그에 따른 필요유량이 • 변화되어 현장 Room에 설치된 센서의 신호가 변화하면 개도가 변화하여 By-Pass량을 변화시킴으로서 사용 • 처로의 공급압력을 일정하게 유지하면서 필요 유량을 공급할 수 있게된다. 이 같은 제어구조를 유지키 • 위해서는 순환펌프는 년중 가동 공급유량의 일부(316㎥/h : 75.9%)가 By-Pass 되어야하고, 그 결과 사용처 • 에서 필요한 공급유량 이상의 펌프 동력이 소모되며 또한 온수 Line의 길이에 따라 By-Pass되는 유량에 대해 • 온도차(0.63℃)가 발생되어 보일러의 열량 손실을 발생하고 있음. • 온수 순환 압력은 2㎏/㎠. • 2.개선 : 기존 By-Pass되던 유량을 순환Pump Motor에 Inverter를 설치하여 Pump의 회전수를 온수 Line의 압력 신호 • 로 제어하여 By-Pass 되는 손실 유량을 0 [%]화하여 전력비 절감 및 보일러의 도시가스 비용을 절감. • 시스템의 기존과 개선에 대한 상세 그림은 마지막 시트에 있음

2. 문제의 이해 그림 - 1 온수 Supply Line 200Φ(80m) 손실 :공조기 HEATING COIL(필요한 유량만 통과)을 통과하지 않고 3WAY VALVE를 통해 순환 PUMP로 유입되는 녹색 LINE의 배관을 흐르는 By-Pass 유량의 손실이 많음 (전체 유량의 75.9%: 316㎥/h) 노통연관 보일러 (300만 2대) 현장 온도 제어용 온수 Line (코일 순환) 200Φ(80m) 현장 온도 제어 Line 공조기 (OAC : 5대) (CAC 18대) (합 : 23대) 순환 Pump (55kW 3대) 온수 Return Line 3Way Valve 현장 공급

3. 보일러 300만 (2대) 공조설비 OAC 201 (65A,50A) CAC 205 (50A) CAC 204 (50A) CAC 201A (32A) CAC 203 (32A) CAC 201C (32A) CAC 202 (32A) CAC 201B (32A) CAC 206 (32A) 200Φ CAC 207 (32A) 온수 SUPPLY LINE OAC 202 (65A,50A) 공조기 온수 순환Line의 By-Pass 손실을 발생시키는 공조기는 29대 중 23대분 CAC 208 (50A) PUMP 55kW (3대) CAC 05 (50A) CAC 07 (50A) CAC 06 (65A) CAC 209 (50A) 온수 RETURN LINE OAC 02 (40A,40A) OAC 03 (65A,50A) CAC 02 (50A) 200Φ OAC 01 (65A,50A) CAC 4-7 (40A) CAC 4-6 CAC 4-5 CAC 4-3 CAC 03 CAC 4-4 CAC 4-2 CAC 4-1 (40A) CAC 01

9. 온수 총 유량 : -공조기 29대중 23대분의 Heating Coil이 설치된 배관 구경을 기준하여 계산한 값 -Heating Coil 설치 공조기 23대 : A : 14대 B : 9대 • By-Pass 유량 : 총 유량의 계산치와 같이 공조기별 3Way Valve 개,폐율에 따른 비율 • 온수 온도 차 : 보일러실 Supply Header측과 공조실 공조기 In측에 Pt 100Ω 센서로 측정하여 센서 특성표로 환산하여 차를 구한 값 • 온수 By-Pass율 : By-Pass 유량을 총 유량으로 나누어 백분율 한 값 • 전력 사용량 : 온수 순환 Pump 구동용 Motor(55kW)의 가동상태를 전력 분석기로 측정한값 • ※ 결과 • 1.온수 총 유량 : 416.2 [㎥/h](공조기 사용량) • 2.온수 By-Pass 유량: 316 [㎥/h] • 3.온수 온도 차 : 0.63 [℃] • 4.온수 By-Pass율 :75.9 [%] • 5.전력 사용량 : 57.2 [kWh](55kW : 1대분)