국가전문행정연수원은 지난해 8월부터 올 6월까지 약 10개월에 걸쳐 기존의 노후화된 증기난방 보일러와 개별 냉방기를 흡수식 냉온수기를 통한 중앙집중식 냉난방으로 전환하는 ESCO사업을 실시해 막대한 에너지 절감 효과를 보고 있다. 총 4개 건물을 대상으로 진행된 이번 냉난방 ESCO사업은 총 사업금액이 6억2천여만원에 이르며 연간 절감되는 에너지절감금액이 약 1억4천4백만원 정도여서 앞으로 5년 10개월에 걸쳐 모든 투자비가 회수될 예정이다.
태양열을 냉방에 이용하기 위한 시스템은 집열기,열교환기,냉동기 등으로 구성된다. 집열기는 난 방시와 마찬가지로 볼 때 냉난방을 병용하는 집열기를 사용하면 유리하다. 열교환기는 집열기에 서 수집한 열을 냉방기에 전달시키는 기능을 가지는데 용도에 따라 이것을 사용하지 않는 경우도 있다. 냉동기로는 보통 흡수식 냉동기를 사요하나 그외 개방식, 분사식 등의 냉동기도 사용된다. 그러나 분방식 냉동기는 취급은 용이하나 흡수제의 재생조건이 까다로워 높은 습기를 갖는 경우 재생온도가 역시 높아져야 하므로 우리나라의 경우에는 여름철의 습도가 높기 때문에 재생온도가 높아져야 하므로 태양열 냉방에는 부적당하다. 또 분사식 냉동기의 경우 성적계수(Coefficient of Performance) 가 다른 냉동기에 비해 낮고 증기압력이 낮으면 이것이 극히 낮아지기 때문에 태양 열 냉방에 많이 사용하지 않는다. 그래서 태양열 냉방에 있어서 냉동기는 거의 흡수식을 사용하 고 있으며, 여기에서도 주로 흡수식 냉동기를 사용한 냉방에 대하여 논하고져 한다.
평창올림픽 빙상장에 해양심층수를 이용한 냉난방시스템 가동 방안이 추진된다. 국토해양부는 태양광이 도달하지 않는 수심 200m 아래의 해양심층수가 연중 $2^{\circ}C$ 정도를 유지하는 점을 이용해 세계 최초로 올림픽 빙상장에 한국해양연구원의 '해수냉난방시스템' 및 '해수온도차 발전' 연구개발 사업 성과를 적용한다고 밝혔다. 이번 기술이 전기에어컨이나 흡수식 냉동기 등에 적용되면 기존 시스템에 비해 에너지는 60%, 비용은 82%, 이산화탄소 배출량은 64% 줄어들게 된다.
냉방에너지에 대한 분석과 전기냉방에 대한 가스냉방의 경제성 및 향후 가스냉방의 보급전망을 기술하였다. 가스냉방 부하 가스냉방은 80년대 중반부터 하절기 최대 전력수요 억제의 일환으로 보급이 본격화되기 시작했으며 가스 흡수식 냉방기 및 냉온수기의 공급으로 대규모 건축물의 냉난방에 대한 개념이 서서히 바뀌기 시작하였다. 92년 7월 “건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준” 이 제정, 시행됨에 따라 일정규모 이상의 건축물에 중앙집중식 냉방설비 설치시 주간 최대 냉방부하의 60% 이상을 가스냉방 또는 축냉식으로 설치 의무화됨으로써 냉방은 물론 난방까지 겸하는 흡수식 냉온수기의 보급이 크게 증가하고 있다.(중략)
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제24권4호
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pp.478-485
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2000
An experimental study of the absorption process of water vapor into lithium bromide solution was performed. For the purpose of development of high performance absorption chiller-heater utilizing Lithium Bromide solution as working fluid, the absorber is the most effective to improve the performance of an absorber because it requires the largest heat transfer area in an absorption chiller-heater system. This paper introduces bare tube and inner ribbed notched fin tube for the absorber of absorption chiller-heaters. Inner ribbed notched fin tube has about 10∼20% higher heat and mass transfer performance than bare tube conventionally used in absorbers and the it is expected to perform high heat and mass transfer. This paper will provide important information on the selection of absorber tubes in commercial absorption chill-heaters.
The absorption of vapor involves simultaneous heat and mass transfer in the vapor/liquid system. In this paper, a numerical study for vapor absorption process into LIBr-H$_2$O solution film flowing over helical absorber has been carried out. Axisymmetric cylindrical coordinate system was adopted to model the helical tube and the transport equations were solved by the finite volume method. The effects of operating conditions, such as the cooling water temperature. the system pressure, the film Reynolds number and the solution inlet concentration have been investigated in view of the absorption mass flux and the total absorption mass flux and the total absorption rate. The results for the temperature and concentration profiles, as well as the local absorption mass flux at the helical absorber are presented. It is shown that solution inlet concentration affected other than operation conditions for a mass flux.
Refrigeration plants using absorption principles have been around for many years with initial development taking place over 100 years ago. Although the majority of absorption cycles are based on water-LiBr cycle, many applications exist where ammonia-water can be used, especially where lower temperatures are desirable. In both systems water is used as working fluid, but in quite different ways: as a solvent for the ammonia system, and as refrigerant for the lithium bromide system. This explains that the lithium bromide absorption system is strictly limited to evaporation temperatures above $0^{\circ}C$. The main industrial applications for refrigeration are in the temperature range below $0^{\circ}C$, the field for the binary system ammonia-water.
Refrigeration plants using absorption principles have been around for many years with initial development taking place over 100 years ago. Although the majority of absorption cycles are based on water-LiBr cycle, many applications exist where ammonia-water can be used, especially where lower temperatures are desirable. In both systems water is used as working fluid, but in quite different ways: as a solvent for the ammonia system, and as refrigerant for the lithium bromide system. This explains that the lithium bromide absorption system is strictly limited to evaporation temperatures above $0^{\circ}C$. The main industrial applications for refrigeration are in the temperature range below $0^{\circ}C$, the field for the binary system ammonia-water.
수냉식 흡수식 냉동기에 주로 사용되고 있는 LiBr/water 흡수용액을 대체할 수 있는 신흡수 용액으로 제안된 흡수용액중 4성분계 흡수용액($LiBr+LiNO_3+LiC1+H_2O$)의 수증기 흡수성능을 수직관 흡수기를 사용하여 시험하였다. 시험변수로는 입구농도, 입구온도, 냉각수 입구온도, 용액유량을 변경하였다. 수증기 흡수특성 시험 결과 4성분계 용액이 LiBr/water용액보다 $2\%$ 높은 농도에서 대둥한 흡수력을 가짐을 알 수 있었다. 그러나 4성분계 흡수용액이 LiBr/water용액보다 $3\%$정도 용해도가 높으므로 실제 흡수식 냉동기에 적용시 LiBr용액보다 우수한 흡수능력을 가질 수 있어 소형, 공냉형 흡수식 냉동기에 적용이 가능하다.
본 연구는 사례대상 건물의 냉난방설계용량에 대한 냉온수 유닛의 설치 유형을 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치 (차등분할)의 유형으로 구분하여 각각의 사례를 선정하고 LCC기법을 이용한 경제성 평가를 실시하였다. 이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다. 위와 같은 과정을 통해 예측된 각 설치 유형별 LCC를 상호 비교 분석함으로써 경제성 평가를 실시하였다. 상기와 같은 목적과 방법에 따라 진행된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다: 1) 냉난방설계용량에 대한 단일설치 사례와 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할) 사례를 선정하고 LCC 구성항목에 대한 자료조사를 통하여 초기투자비(냉동기 설치비, 냉각탑 설치비, 펌프설치비), 유지관리비(교체 수선비, 가스에너지비, 전기에너지비), 해체비(노무비, 폐기비, 잔존가치)를 고려하여 단위면적당$(100m^2)$분석기간 15년 동안의 LCC를 분석 하였다. 2) 냉온수 유닛의 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할)의 설치 유형에 따른 경제성 평가 결과 설치 유형 중 단일설치 유형이 가장 경제적인 것으로 분석 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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