2019.10.14 (월)

  • 구름많음동두천 9.5℃
  • 구름조금강릉 11.1℃
  • 맑음서울 12.9℃
  • 구름많음대전 11.6℃
  • 맑음대구 10.1℃
  • 맑음울산 11.8℃
  • 맑음광주 12.4℃
  • 맑음부산 14.6℃
  • 구름많음고창 9.8℃
  • 구름조금제주 18.5℃
  • 구름많음강화 13.1℃
  • 맑음보은 7.6℃
  • 구름조금금산 8.5℃
  • 맑음강진군 10.0℃
  • 맑음경주시 8.4℃
  • 맑음거제 12.4℃
기상청 제공

ebm-papst, 냉각탑용 스마트 EC팬 소개

FanGrid 활용 E효율·신뢰성·안정성 확보

글로벌 팬모터 제조기업 이비엠팝스트(ebm-papst)가 EC팬을 이용한 냉각탑을 소개했다. ebm-papst의 EC팬은 속도제어가 특징이며 병렬연결이 가능하고 열악한 환경조건을 견딜 수 있다.


최근 데이터센터, 병원, 호텔, 사무실 및 기타 산업용 건물을 위한 냉각탑의 에너지효율 요구사항이 증대되고 있다. 이러한 상황에서 냉각탑의 핵심구성품인 팬의 에너지효율이 중요해지고 있다. 기존 AC기술 대신 EC모터를 냉각탑에 사용하면 에너지소비와 운영비를 크게 줄일 수 있다.


냉각탑용 팬은 물 등을 이용해 건물에서 발생한 열을 효율적으로 방출하는 역할을 한다. 이때 팬은 높은 습도, 다양한 환경영향 및 급격한 온도 변화를 견뎌야 하기 때문에 매우 튼튼해야 한다. 특히 냉각탑이 주거 또는 사무지역 근처에 있는 경우 최대한 조용히 작동해야 한다.




소형팬 병렬연결로 냉각탑 구성
전통적인 구조의 냉각탑을 사용하면 이와 같은 요구사항을 완벽히 충족하는 것이 어렵다. 많은 공기유량을 생성하려면 일반적으로 큰 팬을 사용해야 한다.


대형팬은 AC모터를 이용한 변속기 또는 벨트구동형팬이 사용된다. 대형 단일팬은 무겁기 때문에 디자인이 견고해야 하며 시공장소에서 조립한다는 특징이 있다. 이에 따라 임펠러의 밸런스를 정확하게 맞추기 어려워 작동 중 빈번한 고장이 발생한다. 또한 관통유량도 균일하지 않다. 관통유량을 고르게 하려면 팬과 열교환기 노즐사이에 넓은 공간이 있어야 하므로 냉각탑이 높아지게 된다.


ebm-papst는 대형팬을 여러 소형팬의 병렬연결(FanGrid)로 대체했다. 이를 통해 공간을 최대로 활용할 수 있다. 팬의 지름이 작아 더 작은 냉각탑을 제작할 수 있으며 하나의 대형팬보다 취급하기 쉽다. 이에 따라 운반과 설치가 쉽다는 이점이 있으며 팬을 교체할 때도 장점이 있다.


또한 일부 팬의 고장 시에도 수리할 때까지 냉각탑을 정상적으로 작동시킬 수 있으며 팬의 속도를 간단하게 조절해 일정한 공기성능을 유지할 수 있다. 특히 여러 팬을 사용하면 공기분포가 더 균일해진다. 관통유량 역시 균일해지며 사각지대가 줄어든다.


E효율·모니터링·내구성 강점
냉각탑 팬의 구동력은 전부하 및 부분부하 작동에서 에너지효율이 높은 최신 GreenTech EC 드라이브다. 수명이 길고 가변속도제어가 가능한 것이 특징이다. 모터효율은 90% 이상으로 효율등급 IE4에서 요구하는 수준을 상회한다.


실제 설치사례에서 에너지절감 효과를 살펴볼 수 있다. 지름이 2,100mm인 하나의 대형 팬 대신 지름이 910mm인 축류팬 4개가 냉각탑에 설치될 경우 100Pa 정압에서 8만7,040m³/h의 동일한 공기유량이 생성된다. 이에 따라 전력소비량이 7.8kW에서 5.3kW로 줄었다. 이는 연간으로 환산하면 약 2만2,000kWh에 달한다.


특히 ebm-papst 클라우드 연결을 통해 팬을 지속적으로 모니터링할 수 있다. 속도, 모터온도, 진동값 등 내부 측정값을 판독하고 ebm-papst 클라우드로 전송한다. 사용자는 항상 FanGrid팬을 감시할 수 있고 필요한 경우 냉각탑의 예방·유지보수를 계획할 수 있다.


또한 냉각탑에서 사용 시 높은 습도와 급격한 온도변화를 견디기 위해 견고한 팬을 채택한다. 특수코팅된 팬시리즈는 극한조건 저항성을 시험했다. 염수 분무시험, 진동·충격시험 및 부식·수분시험 등을 거쳐 성능을 검증했다.