온배열이나 미이용에너지를 활용한 열회수형 히트펌프 열원기
도시바캐리어/카오루 마츠시 외 2인
이산화탄소(CO2) 배출량 삭감을 목적으로 지금까지의 연소식 열원기에서 열원을 전환해 전기가 동력인 히트펌프 기술을 이용한 열회수 히트펌프 ‘열회수 CAONS’를 개발했다.
‘열회수 CAONS’는 인버터 구동 트윈 로터리 컴프레서 및 R134a 냉매를 채용해 지금까지 폐기하던 열 등을 열원으로 이용해 최고 85℃의 온수 생산이 가능하다. 연소식 열원기에 비해 CO2 배출량과 러닝코스트를 삭감할 수 있다.
또 모듈 연결 설계로 일체형 열원기에 비해 리스크 분산을 하면서 최적 용량 선정을 할 수 있어 부하 증가 시 열원기 증설에도 용이하게 대응할 수 있다. 거기에 공조용으로서 지하수 등을 이용해 온수와 냉수를 전환해 취출시키는 열회수형 히트펌프 ‘열회수 SFMC’를 개발했다.
1. 머리말
최근 히트펌프는 그 효율이 부각되면서 에너지절약 및 CO2 배출량 삭감을 위한 비장의 카드로서 공조, 냉동 및 급탕 각 분야뿐만 아니라 산업용 열원분야에서도 서서히 보급이 증가하고 있다. 또 에너지 유효 이용의 관점에서 공장 등의 온배열을 회수해 재이용하는 사례가 증가하고 있다.
여기서는 55~85℃의 고온수를 공급할 수 있는 열회수형 히트펌프인 ‘열회수 CAONS’와 냉수 취출과 온수 취출의 전환이 가능한 ’열회수 SFMC'의 개요와 함께 도입사례에 의한 에너지절감 효과 등에 대해서 기술한다.
2. 배경
공장에서는 상당히 많은 열이 폐기되고 있는 것으로 알려져 있다. 이 폐기되는 열에너지에는 목적을 위해 투입된 비용 일부가 포함되어 있어 열에너지를 폐기하는 것은 그 비용도 폐기하는 것과 마찬가지다. 폐기하는 증기나 물 중, 비교적 높은 온도의 온배열은 그대로 다른 부하의 열원으로 재이용되는 경우도 있지만 기계의 냉각수나 증기의 드레인수 같은 배열 재이용이 어려운 저온 배수도 다량 포함되어 있다.
또 하수나 하천으로 방류되는 방수 등에도 폐기되는 열이 포함되어 있다. 한편 지중열이나 저온의 온천수와 같은 미이용 열도 큰 열량으로서 존재하고 있다. 이와 같은 열에너지를 회수해 고온수를 공급하는 열회수 히트펌프의 니즈가 있어 앞으로 보급 확대가 예상된다. 지금까지의 제품은 능력이 너무 커 시스템의 이용수 측과 열원수 측의 열수지 밸런스를 안정시키기 어려운 것이나 설치면적당 능력이 작아 설치장소의 확보가 어려운 것 등으로 보급에 이르지 못했다. 따라서 이와 같은 과제를 극복한 열회수형 히트펌프의 필요성이 대두되고 있다.
3. 시장의 니즈
히트펌프 기술을 이용한 일반적인 기기에서는 온수 출구온도의 최고치가 65~90℃로 산업용은 최고치가 높고 업무용은 최고치가 낮은 경향에 있다. 한편 열원수 입구의 수온 최고치는 30~50℃로 폭이 넓으며 최저치는 13℃ 전후이다. 이것은 기계배열이나 지하수를 상정 하지 않았기 때문이라고 생각된다. 이것을 참고로 해서 ‘열회수 CAONS’는 온수 출구온도의 최고치를 50~85℃로 하고 열원수 온도는 최저 출구온도를 9℃로, 최고 출구온도를 35℃로 했다. ‘열회수 SFMC’는 공조 용도로 사용을 상정해 냉수 취출과 온수 취출을 기기 내에서 전환할 수 있는 냉동사이클로 했다. 온수 취출 시의 온수 또는 냉수 취출 시의 방열용수에 있어서 출구온도는 25~55℃, 온수 취출 시의 열원수 또는 냉수 취출 시의 냉수에 있어서 출구온도는 5~25℃로 했다.
4. 기기 개요
중략
2016년 월간 히트펌프공조 hp tech
온배열이나 미이용에너지를 활용한 열회수형 히트펌프 열원기
도시바캐리어/카오루 마츠시 외 2인
이산화탄소(CO2) 배출량 삭감을 목적으로 지금까지의 연소식 열원기에서 열원을 전환해 전기가 동력인 히트펌프 기술을 이용한 열회수 히트펌프 ‘열회수 CAONS’를 개발했다.
‘열회수 CAONS’는 인버터 구동 트윈 로터리 컴프레서 및 R134a 냉매를 채용해 지금까지 폐기하던 열 등을 열원으로 이용해 최고 85℃의 온수 생산이 가능하다. 연소식 열원기에 비해 CO2 배출량과 러닝코스트를 삭감할 수 있다.
또 모듈 연결 설계로 일체형 열원기에 비해 리스크 분산을 하면서 최적 용량 선정을 할 수 있어 부하 증가 시 열원기 증설에도 용이하게 대응할 수 있다. 거기에 공조용으로서 지하수 등을 이용해 온수와 냉수를 전환해 취출시키는 열회수형 히트펌프 ‘열회수 SFMC’를 개발했다.
1. 머리말
최근 히트펌프는 그 효율이 부각되면서 에너지절약 및 CO2 배출량 삭감을 위한 비장의 카드로서 공조, 냉동 및 급탕 각 분야뿐만 아니라 산업용 열원분야에서도 서서히 보급이 증가하고 있다. 또 에너지 유효 이용의 관점에서 공장 등의 온배열을 회수해 재이용하는 사례가 증가하고 있다.
여기서는 55~85℃의 고온수를 공급할 수 있는 열회수형 히트펌프인 ‘열회수 CAONS’와 냉수 취출과 온수 취출의 전환이 가능한 ’열회수 SFMC'의 개요와 함께 도입사례에 의한 에너지절감 효과 등에 대해서 기술한다.
2. 배경
공장에서는 상당히 많은 열이 폐기되고 있는 것으로 알려져 있다. 이 폐기되는 열에너지에는 목적을 위해 투입된 비용 일부가 포함되어 있어 열에너지를 폐기하는 것은 그 비용도 폐기하는 것과 마찬가지다. 폐기하는 증기나 물 중, 비교적 높은 온도의 온배열은 그대로 다른 부하의 열원으로 재이용되는 경우도 있지만 기계의 냉각수나 증기의 드레인수 같은 배열 재이용이 어려운 저온 배수도 다량 포함되어 있다.
또 하수나 하천으로 방류되는 방수 등에도 폐기되는 열이 포함되어 있다. 한편 지중열이나 저온의 온천수와 같은 미이용 열도 큰 열량으로서 존재하고 있다. 이와 같은 열에너지를 회수해 고온수를 공급하는 열회수 히트펌프의 니즈가 있어 앞으로 보급 확대가 예상된다. 지금까지의 제품은 능력이 너무 커 시스템의 이용수 측과 열원수 측의 열수지 밸런스를 안정시키기 어려운 것이나 설치면적당 능력이 작아 설치장소의 확보가 어려운 것 등으로 보급에 이르지 못했다. 따라서 이와 같은 과제를 극복한 열회수형 히트펌프의 필요성이 대두되고 있다.
3. 시장의 니즈
히트펌프 기술을 이용한 일반적인 기기에서는 온수 출구온도의 최고치가 65~90℃로 산업용은 최고치가 높고 업무용은 최고치가 낮은 경향에 있다. 한편 열원수 입구의 수온 최고치는 30~50℃로 폭이 넓으며 최저치는 13℃ 전후이다. 이것은 기계배열이나 지하수를 상정 하지 않았기 때문이라고 생각된다. 이것을 참고로 해서 ‘열회수 CAONS’는 온수 출구온도의 최고치를 50~85℃로 하고 열원수 온도는 최저 출구온도를 9℃로, 최고 출구온도를 35℃로 했다. ‘열회수 SFMC’는 공조 용도로 사용을 상정해 냉수 취출과 온수 취출을 기기 내에서 전환할 수 있는 냉동사이클로 했다. 온수 취출 시의 온수 또는 냉수 취출 시의 방열용수에 있어서 출구온도는 25~55℃, 온수 취출 시의 열원수 또는 냉수 취출 시의 냉수에 있어서 출구온도는 5~25℃로 했다.
4. 기기 개요
중략
2016년 월간 히트펌프공조 hp tech