- 유럽산 대비 65% 정도 초기투자비 절감

 

▲지원에어텍 김충회 대표

 

 

친환경 냉난방 수배관시스템

- 교차오염 없고 기류확산·환기횟수 개선

- 팬, 열교환기, 3방밸브 간소화로 경제성 향상

 

건축물의 에너지소비량 중 대부분이 냉난방에 소비되는 에너지이다. 그만큼 건축물 냉난방에서 소비되는 에너지 절약 대책이 요구되고 있다. 또 한 하루 중 20시간 이상을 실외 보다는 실내에서 생활하고 있는 현대인의 생활에서 실내공기질 오염문제는 우리의 일상생활과 건강에 직접적으로 큰 영향을 미치고 있다.

 

이런 문제 해결책으로 유럽에서는 최소 외기로 쾌적공조를 실현한 칠드빔시스템이 40년 전부터 개발되어 유럽과 북미지역 등에서 성공적으로 보급이 이루어지고 있다.

 

국내 공조시장에서도 2010년 이후 유럽형 칠드빔 시스템이 도입되어 보급이 시도되고 있지만 여름철 고온다습한 기후와 결로 문제, 국내 건축물의 냉난방 부하를 고려한 용량차 등 설계 및 시스템의 기술적 이해 부족과 시공환경의 부적절함 등으로 보급 확대에 어려움을 겪고 있다.


이런 가운데 지원에어텍은 지난 8월 초 코엑스(COEX)에서 열린 ‘K-HOSPITAL FAIR 2018’에 병원 등 의료시설에 특화해 국산화한 고효율·친환경 칠드빔시스템을 선보여 병원 관계자들의 주목을 받았다.

 

 

▲「병원용 고효율 칠드빔시스템」

 

 

의료시설, 녹색건축물 등에 최적 냉난방시스템 구축

지원에어텍이 이번 전시회에 선보인 의료시설용 칠드빔시스템 ‘‘쿨빔(CoolBEAM)’은 국내 기후에 최적화되어 개발된 한국형 냉난방 수배관 시스템으로 칠드빔 본연의 장점인 쾌적성과 경제성 그리고 에너지절약성까지 충족시켜주는 게 장점이다.


특히 AHU(CAV)에 고효율 칠드빔(7℃)을 적용해 병실별 제어를 하면 천장면을 따라 수평 취출되고 풍속이 빠르지 않아 쾌적 공조를 실현할 수 있다. 최소 전외기 정풍량공조 시스템으로 교차오염이 없고 기류확산과 환기횟수가 개선돼 실내공기질이 우수하다.

 

이 회사 김충회 대표는 “이번에 선보인 쿨빔(CoolBEAM) 유니트의 초기투자비는 기존의 정풍량(CAV)시스템대비 10% 정도 높지만 외산대비 65% 정도 줄일 수 있어 실내공기질 개선과 쾌적한 냉난방 공조가 요구되는 병원의 병실 등 의료시설을 비롯해 호텔, 녹색건축물, 제로에너지빌딩 등에 최적 냉난방시스템을 구축할 수 있다”고 밝혔다.

 

지원에어텍이 국산화한 병원용 고효율 칠드빔은 보급용으로 냉방능력(Cooling capacity)을 높이기 위한 고성능·저소음 유인노즐이 개발 적용됐다. 또한 저온냉수 7℃~12℃를 그대로 사용할 수 있고 잠열처리가 가능하기 때문에 기존의 16~18℃ 냉수온도제어를 위한 열교환기나 3방밸브 시스템을 간소화시켜 경제성을 향상시켰다.

 

보급형 ‘쿨빔(CoolBEAM)’은 설치도 용이하다.

 

병실 내에 설치된 빔유니트에 냉·온수 배관 및 드레인관, 신선급기용 덕트를 연결하면 된다.

 

빔 유니트 내에서 일부 잠열처리로 외기도입량을 줄일 수 있다. 그래서 냉수 사용온도가 자유로워 결로제어용 별도의 열교환기나, 3-Way 밸브가 필요 없다. 또 최소 외기량을 줄일 수 있어 외조기 처리 잠열량이 작아지며, 별도로 고가의 제습장비가 필요하지 않아 시스템운전이 편리해진다.

 

프리미엄급 ‘쿨빔(CoolBEAM)’은 플라즈마 음이온 발생을 인덕트시켜 실내공기질과 실내 세균에 의한 2차 감염을 제어 할 수 있다. 또는 음이온 발생 패키지 키트를 칠드빔 내 일대일로 장착해 위생에 대한 성능효과를 극대화시킬 수 있다.


 

 

히트펌프나 스크롤칠러 등의 열원을 이용해 중소규모 병원, 요양병원 등에 칠드빔 수배관시스템 구축도 한결 용이해졌다. 팬과 필터 등이 없어 유지관리가 아주 편리하고 FCU와 비교시 LCC(Life cycle cost)가 절약된다. 특히 빔 유니트 내부에 팬 등 구동기기가 없어 25~35dB(A) 정도의 저소음으로 조용한 실내환경을 확보, 심신이 허약한 환자들이 정서적 안정을 갖도록 해준다.

 

의 VIP룸이나 병실 등 섬세한 쾌적 공조환경이 필요한 실에는 칠드빔을, 그 외 지역에는 경제성 측면에서 유리한 FCU를 적용할 수 있다.

 

김충회 대표는 “ 한국형 ‘쿨빔(CoolBEAM)’은 쾌적한 실내 온열환경과 IAQ 개선은 물론 빔유니트의 냉방능력이 향상되어 시스템효율이 좋아지고 실제 사용에너지를 절약할 수 있으며 시스템 구축을 위한 초기투자비 및 경제성을 개선 할 수 있다”고 강조했다.

 

일본과 중동시장 진출도 타진

일반적으로 정풍량(CAV)과 ‘쿨빔(CoolBEAM)’을 비교해 보면 정풍량(CAV) 공조 시스템보다 약 20%의 에너지 사용량이 절약된다. 그 중에서 팬 동력의 감소분이 60%로 공조풍량 감소에서 오는 에너지절약 부문이 제일 크며 밸브류 구축에 의한 펌프동력, 장비순으로 비용절감이 이루어진다.

 

그럼 지원에어텍이 국산화한 병원용 칠드빔시스템과 유럽형 칠드빔시스템의 차이점은 무엇일까.


일반적인 유럽형 건코일방식의 빔유니트는 공기 측의 DOAS(외기전담공조기) 시스템에 따라 차이는 있지만 최소 외기를 제습냉각시켜 빔유니트에 정풍량으로 급기하게 된다. 이때 신선 급기에 의한 OA 잠열 및 실내 현·잠열을 담당하기 위해 DOAS에서 100% 잠열을 처리해야 하므로 제습을 위한 초기투자비가 높게 발생할 수 있다.

 

유럽형 칠드빔은 수배관계통에서 냉수 공급온도는 결로방지를 위해 일반적으로 16~17℃로 공급해야 하며 수배관에 유량제어용 밸브가 적용되므로 복잡한 제어특성을 가진다. 이를 위해 1차로 생산된 7℃의 냉수를 열교환기를 통해 16~17℃로 만들어 공급하며, 2차적으로 3방밸브를 설치해 공급온도를 일정하게 유지시키게 된다. 또한 추가적으로 말단 빔유니트 수 코일에 발생하는 결로문제를 제어하기 위해 습도센서(Condensation Sensor)가 필요하며, 존별 유량조절 밸브를 설치해 습도센서에 따라 유량을 제어한다.

 

이처럼 유럽형 칠드빔은 설계 의도대로 실내부하를 확보하기 위해서는 별도의 결로제어 프로그램, 냉수량 ON/OFF 밸브제어, 3Way 밸브를 이용한 냉수온도 제어, 습공기 침입방지 시스템 등과 건축적인 밀폐성능까지 함께 고려해야 하는 어려움이 따른다.

 

지원에어텍이 국산화한 칠드빔시스템 ‘쿨빔(CoolBEAM)’의 수배관 계통은 냉수 사용온도가 자유로워 별도의 열교환기나 3방밸브가 필요없다. 즉 기존의 일반적인 공조시스템과 같은 방식으로 7℃의 냉수를 칠드빔에 그대로 공급하면 되고, 존별 또는 개별로 유량제어 밸브를 설치해 실내온도 변화에 따라 유량을 제어하면 된다. 단, 다층형 빌딩에 적용하는 경우 차압의 변화에 따라 공급되는 유량이 변화하므로 기존의 2way밸브 대신 복합밸브(차압독립형 유량제어밸브)를 설치하면 차압의 변화에도 일정한 유량이 통과하므로 정확한 유량제어가 가능해 에너지 절감 효과를 극대화시킬 수 있다.

 

‘쿨빔(CoolBEAM)’은 1200mm, 1500mm, 1800mm, 2100mm의 4가지 모델이 라인업되어 있다. 유럽 제품은 표준모델이 1800mm이지만 쿨빔은 디자인성을 감안해 1500mm를 표준모델로 하고 폭도 최소 450mm, 최대 600mm까지 세분화해 고객 니즈에 맞게 공급할 예정이다. 또한 향후에는 빔유니트에 조명까지 모듈화 해 설치 작업을 간소화하는 방법을 추진할 예정이다.

 

김충회 대표는 “최소 외기를 이용한 고른 기류분포 확보로 온열 쾌적성을 극대화할 수 있으며 또한 전외기 방식으로 신선 외기를 공급하고 교차오염 방지로 실내공기질이 우수하다”며 “국내 시장은 물론 여름철이 고온다습한 일본과 중동시장 진출도 타진 중”이라고 밝혔다.

 

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