동절기와 하절기 운전조건 중 동절기에 더 대용량의 가스켓 열교환기를 설치 해야 한다. 보통 동절기 조건이 열적으로 더욱 부담이 큰 작업이기 때문에 동절기 운전조건의 가스켓 열교환기가 설치 될 가능성이 크다. 설계 압력 강하제한은 100kPa로 권장된다. 

특히 설계보다 적은 유량과 계절적 운용조건을 고려했을 때 냉각탑 용수사용 시 강한 난류를 확보하고 오염물 축적을 최소화하기 위해서다. 

고층건물 지속가능성, AHRI성능 좌우 

고층건물은 높이로 인해 정압이 높다. 300m 높이의 건물은 1층에서 최소 30bar의 압력을 받는다는 것을 의미한다. 칠러, 보일러, 자동화 장비를 포함한 HVAC 핵심장비는 지하에 배치될 경우 고압을 견뎌야 하기 때문에 불필요하게 높은 투자 비용을 유발한다. 건물의 높이에 따라 규칙적인 간격으로 설치된 플랜트실의 가스켓 열교환기는 이러한 정압을 차단하기 위한 표준산업 관행으로 간주되며 이는 더 높은 건물은 프레셔 브레이커 및 칠러 등의 관련장비 보안을 위해 더 많은 수의 구역이 필요함을 의미한다. 

많은 설계 담당자들이 입구와 출구 사이의 접근 온도를 팬코일에서 요구되는 수온과 전체 시스템설계에 따라 2.0°C나 1.5°C 또는 심지어 1.0°C로 명시하고 있다. 양쪽의 유속과 ΔT가 같다면 이러한 접근 온도는 가스켓 열교환기의 선택에 있어 LMTD(대수평균온도차)와 같다. 

냉각 지점에 위치한 팬코일은 냉각을 위해서는 냉수가, 가열을 위해서는 온수가 필요하다. 프레셔 브레이커로 작동하는 냉각용 가스켓 열교환기의 경우 온도 프로그램은 팬코일 측의 온도가 냉수에 의해 14°C→7°C로 냉각되고 냉수온도는 6°C→13°C로 증가하게 설정된 것이다. 이는 접근 온도가 1°C임을 의미한다. 

AHRI인증을 받지 않고 허용오차가 있는 가스켓 열교환기를 프레셔 브레이커로 작동하도록 선택하는 경우 접근 온도를 1.5℃밖에 제공하지 못해 7.5℃의 물이 팬코일에 공급되고 14.5℃로 돌아오게 된다. 설정된 7℃에 맞추기 위해 칠러는 보다 낮은 온도범위에서 작동해야 한다. 즉 더 낮은 증발온도에서 작동해야하기 때문에 압축기부하가 증가됨을 의미한다. 칠러의 증발온도가 1℃ 낮아지면 칠러 에너지소비가 3.5% 증가하게 된다. 

성능 미달 가스켓 열교환기, E비용 급증

HVAC 체계는 작업비용을 최소화하기 위해 온도를 일정하게 유지하며 유량을 변화시켜 운용하는 것이 일반적이다. 성능 미달 가스켓 열교환기를 사용할 경우 팬코일에 공급되는 설정온도 7℃를 만족하지 못하므로 냉수유량을 증가시키기 위해 유량조절밸브가 작동되며 칠러로 돌아오는 물의 온도는 시스템설계에 따른 13℃가 아닌 12℃로 감소한다. 이에 따라 해당 판형열교환기는 설계에 따른 1℃가 아닌 1.5℃의 LMTD로 작동하게 되고 칠러 증발온도(Tevap)는 설계된 4.0℃에서 3.5℃로 내려간다. 

칠러 압축기의 에너지소비량은 Tevap이 1℃ 낮아질 때 마다 전력소모가 10% 증가한다고 받아들여지고 있다. 4,000kW의 냉각용량에 대해 COP가 3.2일 때 칠러는 1,259kW의 것으로 생각된다. 

HVAC 냉각응용분야에서 시스템은 항상 최대 설계용량 및 유량조건에 따라 가동되지는 않는다. 이에 따라 펌프와 칠러의 추가 에너지소비량은 연중 계속 변화한다. 1년간 계절에 따라 필요 용량이 변화하는 것을 보여주는 표에 따르면 성능 미달 가스켓 열교환기가 설치될 경우 4,000kW 냉각 용량에 대해 연간 3만 1,733유로의 전력이 추가로 소모된다. 

궁극적으로 AHRI 성능인증을 명시해 칠러가 설계된 변수에 따라 정확하게 가동하도록 함으로써 칠러 압축기의 전기소모량을 줄이는 것은 기업의 사회적 책임으로 간주된다. 

많은 엔지니어들이 가스켓 열교환기의 크기는 kW용량에 의해 결정된다고 생각한다. 그러나 사실은 접근온도 및 허용된 최대압력 강하가 장비선택에 가장 영향을 미친다. LMTD 값에 따라서는 500kW 장비가 1,000kW 장비의 2배 크기일 수 있다. 양쪽의 실제 온도와 압력 강하 측정에 있어 정확도는 열전대(Thermocoupole)와 디지털 장비로 충분한 유량조건에서 측정할 때 기껏해야 0.3℃ 및 10kPa이 최대치다. 가스켓 열교환기로부터 높 은 요구가 기대되는 1℃ LMTD(접근 온도)를 고려할 때 0.3℃의 허용오차는 30% 성능 미달인 가스켓 열교환기와 같다