Arctic Chiller Group / 마크 로건(Mark Rogan) 부사장

 

외기냉방은 냉동기의 냉동 사이클보다는 냉각 기능을 수행하기 위해 차가운 주변 공기(공급된 냉각수 설정점 이하)를 사용한다. HVAC 시스템 쪽에서는 이 기술을 이코너마이저라고 한다. 공기측 이코노마이저가 어떻게 작동하는지는 잘 알려져 있으므로 여기에서는 물측 이코너마이저에 대해 소개한다.

공기측 이코노마이저는 일반적으로 포장된 옥상에 사용하거나 실내용 AHU에 연결해 실외 온도가 55℉(12℃) (실내공간 공통 공급 공기 온도) 아래로 떨어지면 공간으로 여과한 외부 공기를 들여보내 냉동 사이클의 작동 요구를 줄이게 되어 있다. 실내 공간은 냉각되고 있지만 냉동 시스템이 가동되지 않아 외기냉방이라고 한다.

이제 냉동기로 다시 돌아와, 마찬가지로 물도 냉동기를 작동시키지 않고서도 필요로 하는 온도까지 식힌 물을 자유롭게 공급할 수 있을 것이다. 외기냉방은 영어 의미대로(free cooling) 무료가 아니다. 소유하려면 초기 자본 투자를 해야 하기 때문이다. 그러나 거주 지역의 주변 온도 범위와 필요한 냉각수 요구 온도(또는 공급 온도)에 따라 투자 회수 기간이 크게 단축될 수 있다.

예를 들어, 뉴올리언스 병원이 수술실에서 40℉ (4℃)의 냉각수를 사용하는 경우 투자비를 회수하는데 5년이 걸리겠지만 70℉(21℃)의 냉각수를 서버에 공급해야 하는 보스턴의 데이터 센터라면 1년도 안 걸릴 수도 있다.

외기냉방 유형

냉방을 하는 방법은 다양한 시스템을 활용할 수 있으며 방법도 여러 가지가 있다. 수냉 시스템의 경우 냉각탑 루프(온도가 알맞게 낮을 때)와 냉각수 순환 사이에 냉기를 전달하기 위해 커다란 판과 프레임 열교환기를 사용하는 것이 일반적이다. 정확한 온도차에 따라 다양한 수준에서 열교환을 하면서도 컴프레서를 사용하지 않고 냉매를 이동시키기 위해 정상적인 응축기 수온보다 차가운 수온을 이용하는 열 사이펀 시스템이 있다. 본고에서는 공랭식 냉동기와 관련된 외기냉각에 대해 최근에 나온 기술에 초점을 맞추려 한다. 청정 공기 냉각 프리 쿨러나 유체 냉동기를 오랜 세월 사용했지만 이제는 공랭식 냉동기나 모듈식 공랭식 냉동기 시스템으로 이 기능을 경제적으로 통합할 수 있다.

외기냉방 운영

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2019년 1월호 기술해설 참조

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