지역냉방

District cooling
뉴욕 로체스터에 있는 로체스터 대학교의 한 지역 냉방기 안에 있는 냉장기들.

지역 냉방은 지역 난방과 같은 냉방이다. 지역 난방과 대체로 유사한 원리에 따라 지역 냉방은 냉방이 필요한 사무실이나 공장 같은 건물에 냉각수를 공급한다. 겨울에는 냉각의 원천이 바닷물이 되는 경우가 많기 때문에 냉각을 위해 압축기를 가동하는 데 전기를 사용하는 것보다 저렴한 자원이다. 또는 회로의 각 건물이 열 펌프를 사용하여 주변 접지 온도 회로에 대한 열을 차단할 수 있는 열 공유 네트워크를 통해 지역 냉각을 제공할 수 있다.[1]

냉난방과 냉방을 동시에 제공할 수 있는 5세대 지역 냉난방 시스템(일명 냉난방 네트워크)도 있다. 이러한 시스템에서 냉각기의 폐열을 재활용하여 우주 난방 또는 온수 생산에 사용할 수 있다.[2]

적용들

홍콩

카이탁개발(KTD)은 냉방 수요가 많은 전공항과 인근 지역을 아우르는 총 면적 320헥타르가 넘는 대규모 개발사업이다. HKSAR 정부는 새로운 개발에서 가장 에너지 효율이 높은 냉방 시스템인 지역 냉방 시스템(DCS)을 시행할 기회를 갖는다.

KTD의 DCS는 2개의 중앙냉동기 발전소 즉, 북공장과 남공장 쿰 해수펌프 하우스, 지하냉수배관망, 해수공급배출관망, 건물 내에 위치한 소비자변전소 등으로 구성되어 있어 자체 냉수 순환시스템과 연계된다.

DCS의 냉각 용량은 약 173만㎡의 비국내 에어컨 바닥면적을 공급하기 위한 약 284메가와트(MWr)로, 30층 높이의 상업용 고층건물의 40노스에 대한 냉각 공급에 해당한다. 이 사업이 완료되면 약 40킬로미터의 지하 냉각수 파이프가 설치되고 KTD에는 약 50개의 건물이 DCS에 연결될 것이다.[3]

핀란드

헬싱키 지역 냉방 시스템은 여름 시간 CHP 발전 유닛에서 낭비되는 열을 여름 시간 동안 냉각하기 위해 흡수 냉장고를 가동하여 전기 사용을 크게 줄인다. 겨울에는 바닷물을 이용하여 냉각을 더 직접적으로 달성한다. 지역 냉방 도입으로 냉방용 전기 소비량이 최대 90% 감소할 것으로 추정되며, 사용량도 기하급수적으로 증가할 것으로 예측된다.[4] 이 아이디어는 현재 다른 핀란드 도시에서도 채택되고 있다.

스웨덴

스웨덴에서도 핀란드와 비슷한 방식으로 지역 냉방 사용이 빠르게 증가하고 있다.[5]

미국

볼링 그린 주립 대학교의 지역 냉각 공장.

코넬 대학교의 호수원 냉방 시스템은 카유가 호수를 열제거원으로 사용하여 캠퍼스의 중앙 냉수 시스템을 운영하고 이타카시 학군에도 냉방을 제공한다. 이 시스템은 2000년 여름부터 운영되어 왔고 5,500만~6,000만 달러의 비용으로 건설되었다. 그것은 14,500톤(50 MW)의 하중을 냉각시킨다.

스위스

1985년부터 일하면서, 에콜 폴리테크니크 페데랄 데 로잔의 시스템은 필요, 냉각 및 열 추출에 따라 결합된다. 이를 통해 19 MW 시스템의 전체적인 에너지 효율을 높일 수 있다.[6]

2009년에는 제네바 유엔 지역에 지구 냉각 시스템이 설치되어 제네바 호수에서 물을 끌어왔다. 이 시스템은 제네바 다른 지역으로 확장되는 과정에 있다.[7]

캐나다

2004년 8월, 캐나다 온타리오 주 토론토에 본사를 둔 지역 에너지 회사인 엔웨이브 에너지 주식회사는 온타리오 호수의 물을 사용하여 사무실 타워, 메트로 토론토 컨벤션 센터, 소규모 양조장, 통신 센터 등 도심 건물을 냉각시키는 시스템을 운영하기 시작했다. 이 과정은 Deep Lake Water Cooling (DLWC)으로 알려지게 되었다. 그것은 다른 곳에 설치된 것보다 훨씬 더 큰 시스템인 4만 톤(140 MW) 이상의 냉각을 제공할 것이다. 엔웨이브 시스템의 또 다른 특징은 토론토의 식수 공급과 통합되어 있다는 점이다. 토론토 식수 공급은 해안에서 더 멀고 호수의 더 깊은 곳에 새로운 취수구가 필요했다. 이것은 도시의 식수 공급을 관리했던 전력회사에 두 가지 문제를 야기했다: 1. 취수구 위치를 이동하는 데 드는 자본 비용과 2. 새로운 위치가 분배가 되기 전에 난방할 정도로 차가운 물을 공급할 것이다. 지역냉방기관 엔웨이브의 협력으로 두 가지 문제를 모두 해결했다. 엔웨이브는 취수구 이동 비용을 지불하고, 식수 공급량을 적정 수준으로 따뜻하게 하기 위해 공급한 열도 제공했다. 식수와 엔파 냉각 시스템 사이의 접촉은 열교환기의 열 접촉으로 제한된다. 식수는 엔웨이브 냉각 시스템을 통해 순환하지 않는다.[citation needed]

아랍에미리트

에미레이트 지역 냉각(Emicool)은 지역 냉각 서비스 제공업체로 두바이 투자 공원에 본사를 두고 있는 두바이 인베스트먼트의 전액 자회사다. 현재 아랍에미리트(UAE) 내 2200여 채의 건물을 연결하는 35만5000t의 냉장(TR) 용량을 보유하고 있다. 두바이 최고 에너지 위원회 최초의 지역 냉각 운영자 협회의 회원이다.[8][9][10][11][12]

타블레드는 현재 이 지역 전역에 위치한 72개 공장, 셰이크 자이드 그랜드 모스크, 클리블랜드 클리닉, 페라리 월드, 야스 몰, 알다르 HQ, 에티하드 타워, 마리나 몰, 부르지 모하메드 빈 라시드가 있는 아부다비의 월드 트레이드 센터와 같은 냉각 상징적인 인프라 프로젝트에서 100만 톤 이상의 냉장고를 공급하고 있다.바이 메트로, 두바이 파크 & 리조트, 메카 성시의 자발 오마르 개발 등 여러 호텔, 병원, 주거 및 상업용 타워가 있다.[citation needed]

PAL 기술은 2006년 1월 담수화, 하수처리, 지역냉방시스템 등의 다각화 사업에 관여하는 UAE의 신흥 프로젝트 관리 회사 중 하나이다. 40만 톤(1400 MW) 이상의 지역 냉방 프로젝트가 계획되어 있다. 팜 주메이라(Palm Jumeirah)는 Palm Utilities LLC가 공급하는 지역 냉각을 사용하여 Palm의 트렁크와 초승달 모양의 건물에 에어컨을 공급한다. 2009년 출범한 두바이 메트로 시스템은 역과 열차의 온도를 낮추기 위해 지역 냉방을 이용하는 세계 최초의 대중 교통 네트워크다.[13]

네덜란드

2006년 암스테르담의 주이다스에는 니우웨 미어로부터[14][15] 물을 끌어오는 지역 냉방 시스템이 온라인에 등장했다.

인도

인도 최초의 지역냉방시스템은 GIFT City(인도 최초의 운영형 스마트시티)에서 운영된다. 현재 최대 5만 TR까지 업그레이드할 수 있는 최대 10,000 TR 용량이 운영 중이다.[16] 구자라트에 있는 구자라트 국제금융 테크-시티.[17]

카타르

2010년 11월 9일, 세계에서 가장 큰 지역 냉각 공장이 펄카타르에 문을 열었다. 이 공장은 카타르 지역냉방회사 카타르 쿨이 소유하고 운영한다. 13만t(450MW)의 부하를 냉각할 수 있다.[18] 그 프로젝트는 C.A.에 의해 건설되었다.티 인터내셔널 (C.A.의 일부)T 그룹).[19]

루사일시티 지역냉방시스템은 마리나, 와디, 웨스트, 노스 등 복수의 냉방공장을 활용해 50만t 규모의 냉장고가 연결된 통합망을 통해 최종 사용자에게 냉각수를 공급한다. 이것은 세계에서 가장 큰 지역 냉각 시스템 중 하나가 될 것이다.

쿠웨이트

쿠웨이트에서 2012년 지역 냉방과 함께 사바 알살렘 대학 도시를 위한 프로젝트가 시작됐다. 7만2000TR의 부하를 냉각할 수 있으며 냉각기 36대와 냉각탑 36대, 열에너지저장장치(TES) 탱크 2대를 갖춘 중앙 유틸리티 플랜트 2기를 갖추고 있다.[citation needed]

독일.

독일에서는 다른 프로젝트 중에서도 뮌헨이 2011년 카를스플라츠(스타코스) 아래 핵심을 두고 급속도로 성장하는 시스템을 구축해 지하 스타드그라벤바흐에서 물을 끌어냈다. 24km의 네트워크가 있고, 현재 16개의 대규모 조직을 공급하고 있다.[20][21] 2011년 독일의 모든 지역 냉방 시스템의 예상 총 열출력량은 90km에 걸쳐 분포된 160메가와트였다.[22]

저온저장

다른 재생 가능한 대안들이 여름 동안 너무 따뜻하거나 너무 비쌀 경우, 저온 저장이 조사될 수 있다. 대규모 애플리케이션에서는 지하와 눈 저장이 가장 유력한 대안이다. 지하 저장고에서 겨울 추위는 하나 이상의 보어 구멍에 의해 공기로부터 교환되어 암반이나 대수층에 적재된다. 눈 저장소에서 얼린 물(눈 및/또는 얼음)은 어떤 종류의 저장소에 저장된다(필레, 구덩이, 동굴 등). 감기는 지역 냉각 시스템에서 직접 냉각 물체에 용수를 펌핑하거나 열 교환기에 의해 간접적으로 용수를 펌핑하여 사용한다. 미지근한 녹은 물은 다시 눈으로 펌핑되어 식어 버리고 새로운 녹은 물과 섞인다. 눈 냉각은 단일 냉원으로 작동하지만 관련 냉각 한도가 없기 때문에 최대 냉방에도 사용할 수 있다.[23][24] 스웨덴에는 선즈볼에 눈 냉각 공장이 하나 있는데, 이 공장은 카운티에서 건설하고 소유한다. Sundsvall의 냉각 부하는 약 2000 kW(냉장고 570톤)이며 연간 1500 MWh이다.[25]

제습

특히 아열대 지방에서는 냉방뿐만 아니라 공기의 제습이 중요해진다. 액체 방습제 냉각은 수분을 흡수하는 액체를 원격으로 효율적으로 생성할 수 있다. 이 액체는 에너지 손실 없이 장거리를 펌프질하거나 운반할 수 있다. [26]

혜택들

DCS는 기존 냉방 공조시스템과 냉각탑을 이용한 개별 수냉 공조시스템에 비해 각각 35%, 20%의 전기를 덜 소비한다. 높은 에너지 효율로, KTD의 DCS 구현은 연간 8500만 킬로와트시(kWh)의 예상 전력 소비 절감과 그에 상응하는 연간 5만9,500톤의 이산화탄소 배출 감소를 달성할 것이다.

에너지 절약과는 별도로 DCS는 소비자에게 다음과 같은 혜택을 가져다 줄 것이다.

  1. 총 건축비의 약 5~10%를 차지하는 건물에 냉동기 설비 초기 자본비용 절감
  2. 자체 냉동기 및 관련 전기 장비를 건물에 설치할 필요가 없으므로 소비자 건물에 대한 보다 유연한 건물 설계
  3. 지역 냉방 서비스에 가입하는 건축물에 더 이상 필요하지 않으므로 KTD의 열섬 영향 완화 및 건물 내 냉방 설비의 열제거 장비 및 냉방기 작동으로 인한 소음 및 진동 제거
  4. 개별 냉방 시스템에 비해 다양한 수요에 더 잘 적응할 수 있는 냉방 시스템. 개별건물의 경우 해당건물에 대한 대대적인 개조작업을 하지 않고 DCS에 추가 냉각 용량을 요청하면 냉각용량을 늘릴 수 있다.[27]

참고 항목

참조

  1. ^ "District Cooling Networks: using groundwater to heat or cool buildings with heat pumps". Retrieved 2017-10-26.
  2. ^ Simone Buffa; et al. (2019), "5th generation district heating and cooling systems: A review of existing cases in Europe", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 104, pp. 504–522, doi:10.1016/j.rser.2018.12.059
  3. ^ "Introduction (734)". www.emsd.gov.hk. Retrieved 2021-08-16.
  4. ^ [1] 2008년 2월 2일 웨이백머신에 보관
  5. ^ "Energiläget 2007" (PDF). Swedishenergyagency.se. Retrieved 2011-09-25.
  6. ^ "Real Estate and Infrastructures Department, EPFL". Retrieved 2013-12-23.
  7. ^ "SIG. Using lake water to heat or cool". Retrieved 2015-10-26.
  8. ^ "Emicool starts phased implementation of remote processes". www.tradearabia.com.
  9. ^ Staff Reporter. "Emicool announces 7% discount on bills for the next 3 months across all sectors". Khaleej Times.
  10. ^ "Emicool". www.dubaiinvestments.com.
  11. ^ "Emicool becomes active member of Association of District Cooling Operators; supports efficient district cooling". wam.
  12. ^ "Emicool starts reducing fuel surcharges on electricity, water bills". english.mubasher.info.
  13. ^ Hope, Gerhard. "District cooling world first for Dubai Metro - ConstructionWeekOnline.com". www.constructionweekonline.com.
  14. ^ Lake water airconditioning을 통해 기존 냉각 대비 CO2 배출량 70% 감소 2009년 11월 18일 웨이백 머신에 보관
  15. ^ "District cooling in Amsterdam's Zuidas" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-10-05. Retrieved 2011-09-25.
  16. ^ "REHVA Journal 01/2018 - India's First District Cooling System at GIFT City".
  17. ^ "GIFT City in Gujarat - Ten remarkable infrastructure developments in India - The Economic Times".
  18. ^ "World's largest district cooling plant opens at The Pearl Qatar". Gulf-times.com. Archived from the original on 2012-09-24. Retrieved 2011-09-25.
  19. ^ "FlowCon Project Qatar Pearl, Qatar". flowcon.com. Retrieved 2021-09-29.
  20. ^ "Fernkälte - das kalte Herz von München".
  21. ^ "Stadtwerke München (SWM): Ihr regionaler Energieversorger".
  22. ^ "Immer mehr Städte setzen auf Fernkälte". swp.de (in German). Neue Pressegesellschaft mbH & Co. KG. 31 July 2013. Retrieved 21 February 2020.
  23. ^ "Simple search" (PDF).
  24. ^ "Cooling water treatment".
  25. ^ "The Sundsvall snowcooling plant - large scale snowcooling Snowpower". Snowpower.se. Retrieved 2011-09-25.
  26. ^ "L-DCS in District Cooling Systems". Archived from the original on 2012-05-04.
  27. ^ "Introduction (734)". www.emsd.gov.hk. Retrieved 2021-08-16.

외부 링크