사례

지능형 분배 시스템으로 에너지를 절감하는 방법

냉수 시스템의 새로운 패러다임, 그런포스 지능형 분배 시스템

싱가포르 NGEE ANN POLYTECHNIC 대학교 Block22빌딩 관리자

싱가포르의 NGEE ANN POLYTECHNIC 대학교의 Block22 빌딩은 카페테리아, 스포츠 홀, 학생 휴게실, 사무실 공간을 갖춘 다목적 빌딩입니다. 이 빌딩은 2014년에 완공되었으며, 부하가 일정하게 유지되는 타사의 BMS를 통해 가동됩니다. 이 건물의 총 냉각 면적은 약 6000m²로 싱가포르 건축공사청에서 그린 마크 플래티넘 건물로 인증한 복합 건물입니다.

냉수 시스템의 정확한 제어는 효율적이고 안락한 실내 환경 유지에 매우 중요합니다. 그러나 일반적인 밸브 기반 냉수 시스템은 정확한 제어가 어려울 수 있습니다. 기존 시스템의 밸런싱 문제와 유량 제어 문제는 심각한 에너지 낭비와 쾌적하지 못한 실내 환경으로 이어졌습니다.

기존 시스템 문제를 해결하기 위해 전 세계의 건물 소유주와 운영자는 보다 지능적인 시스템 설계로 냉수 시스템의 밸런스를 조정하고 있습니다. 지능형 분배 시스템은 건물의 각 층에 설치된 대형 중앙 집중형 펌프와 에너지 소비가 많은 밸런싱 및 제어 밸브를, 보다 작은 지능형 펌프로 대체합니다. 즉, 이 시스템은 필요한 때 필요한 장소에만 압력을 생성하는 부품만으로 구성되어 있어 자동으로 시스템 밸런스를 조정합니다. 그 결과, 실질적인 에너지 절감과 보다 쾌적한 실내 환경 조성이 가능해졌습니다.

 

솔루션

10개의 공조기와 5개의 팬 코일 유닛(FCU)으로 구성된 이 건물의 공조 시스템은 총 냉각 용량이 570 RT(2005 kW)인 냉동기 3대에 의해 유지됩니다. 이 시스템은 2대의 실작동 냉동기와 1대의 예비 냉동기로 구성되어 있습니다. 기존에는 4대의 냉동기 펌프를 설치해 1차 가변 시스템으로 냉수를 분배했었습니다.

그런포스는 건물의 그린 마크 유지와 에너지 절약 한계 극복을 위해 Block 22에 지능형 분배 시스템을 적용했습니다. 설치 과정에서 그런포스 GO 앱을 통해 초기 펌프 설정을 진행했고, 각 펌프의 BMS에서 직접 유량 한계를 조정했습니다.

이는 기존의 밸런싱 밸브, 제어 밸브 또는 PICV(압력 독립 제어밸브)를 사용하는 것에 비해 훨씬 간편했습니다.

지능형 분배 시스템에서는 에어 덕트 온도를 지속적으로 측정해 온도에 따라 자동으로 펌프 속도를 조정합니다. 시스템 부하가 자동으로 조정되어 건물 입주자들에게 최적의 온도를 제공합니다. 압력 소모 장치를 줄이고 밸런스 및 제어 밸브를 지능형 펌프로 교체하여 냉수 배관의 펌프 에너지 총 소비량을 54% 절감 했습니다.

지능형 분배 시스템은 1차 펌프, 분배 펌프, 1차 펌프 컨트롤러, 체크 밸브 및 건물 전체에 위치한 센서 등 5가지로 구성됩니다. 1차 펌프는 최적의 시스템 운영을 위한 변속 펌프로, 분리된 라인의 센서 측정값에 따라 컨트롤러의 제어 알고리즘을 통해 조정됩니다.

 

결과

운전 중에 분산 펌프가 공기 덕트 온도를 지속적으로 측정하고, 펌핑 속도를 자동으로 조정하여 설정한 온도에 도달합니다. 이 시스템은 모든 부하의 균형을 자동 조정하므로 세입자에게 최적의 편의를 제공합니다.

밸런스 밸브와 제어 밸브가있는 블록 22의 기준 시스템의 델타 T는 5.3 °C입니다. 분산 펌프가 장착된 그런포스 시스템의 개선으로 델타 T가 28% 증가했습니다. 밸브를 사용하지 않으면 펌핑 동력이 9.4kW에서 4.3kW로 감소하여 펌프의 총 에너지의 54%를 절약할 수 있습니다.

 

단기간 혜택

  • 펌프 에너지를 9.4 kW에서 4.3 kW로 감소
  • 델타 T 28% 증가
  • 총 펌프 에너지 54% 절감
  • 친환경 마크 플래티넘 빌딩의 요구 조건 충족

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