고효율 글랜드리스 순환펌프
High efficiency glandless circulating pump고효율 무선 순환펌프는 시스템의 전기사용량을 현저히 줄이면서 효율을 높여 시스템이 성능을 발휘할 수 있도록 하는 냉난방시스템의 구성요소다.
설명
그것은 주로 영구 자석 로터가 있는 전자적 정류 동기식 모터(ECM)로 구성된다.[1] ECM은 전원에서 교류(AC)로 직류(DC)를 변환하는 모터로, 모터 자체에 전달되어 표준 AC 모터에 비해 효율이 향상된다. 영구 자석 회전자는 여러 개의 자석 희토류 금속으로 둘러싸인 철심으로 구성되며, 마지막으로 자석을 코어 주위에 균일하게 배치하는 금속 슬리브로 구성돼 모터를 구동하는 데 도움이 된다.[2] 이 펌프는 병렬식 더블펌프, 가변제어장치 등 펌프 설계기술의 여러 소량개선을 활용, 기존 표준설계 대비 최대 80%의 전력소비 감소와 함께 약 50%~70%의 효율향상으로 구동할 수 있다.[3] 이 펌프는 최근 유럽 ERP(European ErP-Design) 지령에 의한 조례로 인해 유럽연합 전역의 상업용 건물과 주거용 건물 모두에서 새로운 표준이 되었다. ERP 지침은 이러한 펌프에 대한 새로운 규제 표준을 2013년 1월 1일부터 시행하기 시작했으며 2020년까지 펌프 에너지 사용량의 총 50% 감축이라는 EU의 목표를 충족하기 위해 2015년 8월 1일 효율 표준에 더욱 엄격해질 것이다.[4]
펌프 설계
1차 요인
고효율 무선 순환펌프의 1차 설계요인으로는 전자적으로 분리한 동기모터, 영구자석로터, 통조림로터 기술이 있다. 전자적으로 정류된 동기식 모터는 DC 에너지원에서 구동 모터로 공급되는 AC 전류로 에너지 전류를 변환하는 데 사용된다. 스테이터와 로터의 표면에 배치된 표면 전류에 의해 발생하는 기전력 및 영구 자석을 활용하여 구동 모터로 출력되는 전류를 생성한다.[5] 통조림 로터 기술은 독특한 설계를 통해 많은 기존 펌프가 반드시 사용해야 하는 샤프트 씰의 필요성을 없앤다. 샤프트 실이 있는 표준 펌프에는 각 회전 부품이 서로 다른 여러 개의 챔버가 있는 반면, 캔 로터 기술은 펌프 내의 모든 회전 부품이 단일 챔버에 존재하도록 허용한다. 이는 샤프트 베어링을 윤활하는 데 사용되는 액체가 모터의 냉각에도 사용되기 때문에 전체적인 효율을 높인다.[3] 모터의 전자 부품은 캡슐화된 모터 카트리지를 통해 이 시스템 외부에 부착되며, 이는 전자 부품만을 수용하기 위해 사용되는 독립적인 금속 구획이다.[6]
이차인자
이중 펌프 시스템과 제어 옵션을 포함한 펌프 설계의 많은 사소한 요소들은 성능 저하 없이 추가적인 효율을 제공한다. 가변형, 자동제어 등과 함께 더블펌프 시스템을 사용함으로써 효율성과 신뢰성을 높이는 동시에 에너지 소비량을 줄일 수 있다.[7] 펌프의 가변 제어장치를 사용하면 펌프가 실제 얼마나 많은 에너지 소비량을 기준으로 에너지 소비량을 계산할 수 있으며, 비피크 시간 동안 사용을 줄이고 펌프의 수명을 연장할 수 있다.[6] 자동제어장치는 펌프가 특정 시간 동안 얼마나 많은 에너지를 소비할 것인지 정해진 일정을 따를 수 있게 해 건물주가 전기요금을 더 줄일 수 있게 해준다. 병렬 설계로 출력을 이중 펌프로 나누면 부분 부하 조건에 크게 적응할 수 있다. 이는 신뢰성의 상당한 증가를 설명하며, 이러한 고효율 펌프가 달성하는 효율성의 50%~70%를 증가시킨다.[3]
실행
이러한 유형의 펌프는 주로 사무실과 아파트 단지와 같은 주거용 및 상업용 건물 내 난방 및 에어컨 시스템에 사용된다. 펌프는 이들 시스템의 중심 구성 요소로서 시스템 내 전력 사용량의 대부분을 차지하며, 효율 증가와 에너지 소비 감소에 대한 설계 키가 된다. 건물 내외부에는 펌프를 설치할 수 있지만 악천후로부터 펌프를 보호하기 위해서는 많은 예방 조치를 취해야 한다.[3] 이들 펌프는 각 펌프가 내부 설계를 변경하여 효율을 높일 수 있기 때문에 기존 표준을 따르는 시스템으로 통합하는 것이 상당히 간단하다. 즉, 특별한 어댑터가 필요 없는 구형 시스템에 여전히 적합할 것이다.
필요성
고효율 무선 순환 펌프는 최근 탄소 배출 목표의 변화로 유럽연합 내에서 건물을 개발하고 유지할 때 산업 표준이 되었다. 상업용 건물과 주거용 건물들은 전기 사용을 줄이고 장기적으로 오염물질의 발생량을 줄이기 위해 이 펌프들을 구비해야 한다.[6] 에너지 효율 지수(EEI)로 불리는 이 새로운 표준은 최저 효율 수준을 0.27로 설정하고, 이 기준 값에서 효율 등급 척도를 설정한다.[7] EU는 또 최소 효율을 0.23으로 설정하기 위해 2015년 8월 1일까지 효율성 규모를 다시 수정하기로 했다. 윌로 등 다양한 기업들이 올해와 2015년에 책정된 신규 등급 최소치를 모두 충족하면서 최대 80%의 전력 사용 절감 효과가 있을 것으로 예상되는 펌프를 성공적으로 개발했다.[7] 펌프 설계는 2020년까지 EU 전체에서 CO2
배출량과 전기 사용량을 최대 50% 감축한다는 목표를 달성하기 위해 지속적으로 높은 효율 기준을 달성하고 환경에 미치는 영향을 낮추기 위해 여전히 개정되고 있다.
참조
- ^ (Rubik M, 등(2005)). 인스타락제, 가조, 오그제wze, gandylacyjne I wodno-kanalizacyjne wbudwie. Wydawnictwo Forum Sp. z.o.o, Poznań; 5.14 Rubik M.: Pompy obiegowe w instalacjach c.o. i. i.w.u.(폴란드어)
- ^ Stark, William. "Permanent Magnet Rotor". United States Patent.
- ^ a b c d Circulating Pumps (PDF). Wilo. 2013. pp. 10–14.
- ^ "HIGH EFFICIENCY PUMPS A MUST FROM JANUARY 2013". Builders Merchants Journal. January 2013. Archived from the original on 13 November 2013. Retrieved 13 November 2013.
- ^ Gottkehaskamp, Hartmann, Raimund, Alexander. Analytical Calculation Model of an Electronically Commutated Synchronous Motor Including Parasitic Effects. IEEE. ISBN 978-3-8007-3537-2.
- ^ a b c OEM High Efficiency Circulation Pumps (PDF). Wilo. 2013. pp. 8–10.
- ^ a b c "Wilo high-efficiency glandless circulating pumps". Building Talk. Archived from the original on 13 November 2013.