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스페셜리포트

[ZEB R&D 대표기업] 하나지엔씨

수배관 계산 최적 프로그램 개발
Hyd-SAREK, 건물에너지 저감 ‘앞장’

최근 4차 산업혁명의 물결이 중심이 되고 있는 가운데 지능정보기술분야 관련 건물에 IoT(Internet of Things: 사물인터넷)를 적용해 건물에너지 사용량을 절감하는데 관심이 집중되고 있다.


중대형 건물에너지사용량의 많은 비중을 차지하고 있는 냉난방시스템은 부하에 따른 냉수 및 온수를 각 층별 또는 조닝별로 공급되는 과정에서 적절하고 일정한 유량으로 공급하는 것이 에너지효율에 큰 영향을 주는 중요한 요소다.


이러한 건물의 효율적인 냉난방수배관시스템운영을 위해 각 조닝별 부분부하에 요구되는 유량을 적합하게 공급하기 위한 유량조절밸브를 사용하고 있다. 이는 에너지효율을 증가시키는데 있어 중요한 사항이며 냉난방수배관시스템 설계에서 반드시 고려해야 하는 중요한 요소다.


또한 복합유량조절밸브 선정 시 차압에 따른 유량조절성능에 대한 신뢰도 검증과 정확한 계산에 의한 선정이 필요한 사항이다.


그러나 냉난방수배관(공조배관)시스템의 기존 설계방식은 조닝별 부하값과 안전율을 더해 냉온수 순환펌프양정, 배관경 및 유량조절밸브 등을 선정하고 있다. 이렇다보니 냉난방운영 시 과부하운전으로 에너지낭비 요소가 증가하고 있는 것이 현실이다.



최적 수배관, 건물E 절감 ‘극대화’
냉난방수배관시스템 설계 시 수배관 계산프로그램을 적용해 순환펌프양정, 배관경 및 유량조절밸브를 선정한다면 배관공사비 감소, 반송동력 감소, 냉온열원장비에 운전비 등의 절감이 가능하다.


이에 따라 대한설비공학회(회장 정시영)는 지난 2016년 1월 정기이사회에서 냉난방수배관시스템위원회(위원장 민준기)를 신설해 냉난방수배관시스템의 이론교육 및 기술보급 등에 앞장서고 있다.


특히 하나지엔씨(대표 박동일)는 한국에너지기술평가원의 연구비 지원으로 ‘건물용 냉난방배관, 순환펌프 및 유량조절밸브 선정을 위한 수배관시스템 계산 프로그램 개발’ 을 진행하고 있다.


이 과제는 2018년 9월 가칭 Hyd-SAREK 냉난방수배관 계산프로그램 출시를 목표로 하고 있다.


박동일 대표는 “기존의 수배관 계산프로그램은 특정업체의 밸브를 선정하고 있어 객관성 결여와 사용상 번거로움 등으로 보급에 어려움을 겪고 있다”라며 “그러나 이번에 개발되는 Hyd-SAREK은 설비공학회냉난방수배관시스템위원회를 통해 보급 및 상설교육을 진행할 예정”이라고 밝혔다.


박 대표는 이어 “Hyd-SAREK에는 다양한 밸브업체의 밸브DB(데이터베이스)구축 참여가 가능하다”라며 “또한 알고리즘을 자체 개발해 다양한 컴포넌트, 계산식 등 추가가 가능하며 대한민국 설계 기준에 맞는 알고리즘을 구축할 수가 있다”고 강조했다.


Hyd-SAREK을 냉난방수배관 설계에 전반적으로 적용한다면 건물에너지 냉난방수배관시스템분야에서 5% 이상의 에너지절감이 가능해 연간 17만9,568 toe/yr 에너지를 절감할 수 있다. 온실가스감축량은 11만4,385TC/yr로 소나무 30년생 기준으로 1,733만1,060그루의 소나무가 1년 동안 온실가스를 제거하는 효과와 동일한 것이다.