연구 및 정보

냉각수 시스템의 패러다임 전환

그런포스 분산 펌핑은 냉각수 시스템에서 새로운 분산형 펌프 시스템으로의 패러다임 전환을 의미합니다.이 새로운 펌핑 원리는 건물의 쾌적함과 효율성을 새로운 차원으로 끌어올려 증가하는 냉각 수요를 충족시킬 수 있습니다.

분산 펌핑이 필요한 이유

전 세계 냉방 수요는 20년 내에 두 배로 증가했습니다.

2050년까지 전 세계 에너지 사용이 약 25% 증가할 것으로 예상됩니다1 . 지난 20년 동안 전 세계 냉방 수요만으로도 거의 두 배가 되었기 때문에 냉각수 시스템을 재고하여 에너지 효율을 개선하는 것이 매우 중요해졌습니다.

분산 펌핑은 최대 54%의 에너지를 절약할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다

대부분의 건물들이 중앙 집중적이고 비효율적인 냉각수 시스템으로 운영되고 있습니다. 밸런스 밸브와 컨트롤 밸브를 분산형 펌프로 교체하면 냉각수 루프에서 펌프 에너지의 총 소비량을 54% 줄일 수있으므로, 실질적인 에너지 절감이 가능합니다2

냉각수 펌프의 약 45%가 가동 시간의 대부분을 최대 부하로 운전합니다.

냉각수 시스템에서 가동 중인 펌프의 45%가 최대 부하에서 지속적으로 운전하고 있는 것으로 추정됩니다3. 그러나 최대 부하는 냉각수 시스템이 최대 소비 시간(전체 시간의 약 1-3%)에만 작동하기 때문에 거의 필요하지 않습니다.

분산형 펌핑의 새로운 시대

대부분 건물들이 비효율적인 냉각수 시스템을 가동함에 따라 과도한 압력과 낮은 델타 T를 초래하고 있습니다. 이는 흔히 시운전 불량과 비효율적인 펌프 관리로 인해 발생합니다. 그런포스 분산 펌핑으로 에너지 소비를 최소화하고 실내 편의성을 극대화하는 방법을 알아보시려면 이 비디오를 시청해 주십시오.



통상적인 문제들

냉각수 시스템과 관련하여, 많은 건물에서 여전히 비효율적인 수십 년 전 솔루션으로 운영하고 있습니다. 결과적으로, 이러한 시스템들은 일반적으로 펌프 제어 불량, 낮은 델타 T, 건물 에너지 규정 준수 어려움, 설계, 설치 및 시운전의 복잡성과 같은 여러 가지 문제를 겪게됩니다.

전체 시스템 유량과 최대 압력 손실에 대비하여 설치한 펌프가 너무 높은 속도로 가동할 경우 다분히 비효율이 발생합니다. 이로 인해 과도한 압력이 발생하고 델타 T가 낮아집니다. 따라서 컨트롤 밸브와 밸런싱 밸브는 핸드 브레이크로 자동차의 속도를 제어하는 것과 마찬가지로 유량과 압력을 조절해야합니다.

시운전 불량과 부적절한 펌프 제어 역시 시스템 불균형과 과도한 에너지 사용으로 이어집니다. 문제는 에너지 낭비만이 아닙니다. 거주자의 실내 편의성까지 저하됩니다. 더불어, 에너지 소비 요건을 완전히 준수하지 않을 경우 패널티가 부과될 수 있습니다.

에너지 최적화 방법


건물의 에너지 효율을 최적화할 때, 흔히 보일러와 냉각기와 같은 에너지 생성 시스템에 주안점을 둡니다.그러나 에너지 분배가 전체 에너지 소비에 실질적인 영향을 미치기 때문에 에너지 분배에 대한 관심이 높아져야 합니다.

시스템에서 건물 각 층에 설치된 지능형 펌프를 활용하여 최적의 에너지 분배를 달성할 수 있습니다. 압력은 필요할 때 필요한 만큼만 제공되기 때문에 건물에 별도의 밸브가 필요하지 않습니다.

밸브를 펌프로 교체하면 각 터미널 유닛으로 항상 최적의 압력과 유량이 보장됩니다. 이러한 수요 기반 시스템은 시운전이 용이하고, 건물 수명의 전 기간에 걸쳐 자동 밸런싱 시스템 적용, 델타 T 개선, 원활한 통합 및 최소 펌프 압력의 공급이 가능합니다. 이 모든 것이 에너지 소비를 실질적으로 줄여줍니다.

솔루션 

그런포스 iSOLUTIONS는 분산 펌핑이라고 하는 냉각수 시스템에 새로운 펌핑 원리를 제공합니다. 컨트롤, 밸런싱 또는 PICV 밸브는 그런포스 MAGNA3와 같은 더 작은 지능형 펌프로 교체되기 때문에 결국 필요 없게 됩니다. 따라서 각 펌프가 필요한 압력만 생성하기 때문에 시스템의 전체 압력이 상당히 낮아집니다.

또한, 대형 1차 펌프는 Grundfos TPE3와 같은 소형의 지능형 펌프로 교체되어 CAPEX를 상당히 절감할 수 있습니다. 이 지능형 펌프는 센서에 연결되어 있어 수요에 맞춰 가동률이 조정됩니다. 또한 이러한 시스템 설계로 인해 에너지 사용량과 총 지출비를 대폭 절감할 수 있습니다.

궁극적으로 그런포스 분산 펌핑은 오늘날 HVAC 시스템에서 냉각수를 순환시키는 가장 효율적인 방법입니다. 건물의 쾌적함과 효율성을 새로운 차원으로 끌어올릴 수 있어, OPEX를 절감하고 시운전 시간과 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 따라서 상업 건물용 그런포스 분산 펌핑을 도입하면, 냉각수 시스템을 완전히 제어하고 에너지와 비용을 최소화하고 훨씬 더 쾌적한 실내 기후를 보장할 수 있습니다.

분산 펌핑 솔루션 살펴보기 

그런포스 분산 펌핑은 냉각수 시스템의 밸런스를 조절하여 건물의 편의성을 높입니다. 이 솔루션에서 기존의 밸런스 밸브와 컨트롤 밸브는 지능형 펌프로 대체됩니다.

54% 에너지 절약

그런포스 분산 펌핑은 싱가포르의 대형 대학 건물인 Ngee Ann에서 델타 T를 28% 늘리고 펌프 총 에너지 소비를 54% 줄이는 데 도움을 주었습니다.

출처 

글로벌 냉각 실태 보고서; 국제 에너지 기구, 2020년 6월https://www.iea.org/reports/cooling

출처2: Grundfos Case Ngee Ann Polytechnic (Polytechnic Block 22), energy savings calculation of Distributed Pumping compared to conventional system

출처3: Seasonal load changes, when calculating Energy Efficiency Ratio EER and Integrated Part Load Value IPLV for chilled water systems

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