에너지재활용시스템(ERS)
- 개요
- 특징 및 장점
- 적용
- 분석
- 사례
에너지재활용시스템(ERS : Energy Recycling System)이란?
주거 공간 또는 공장 내에서 버려지는 수열, 폐수열, 공기열, 기계열 등의 에너지를 축적하여 열을 이동시킴으로써 냉방, 난방 및 급탕을 동시에 생산할 수 있는 에너지재생시스템.
제조과정
에너지재활용시스템의 기술
• 열교환기 : 전기적인 에너지를 이용하여 상수 또는 폐수, 난방수의 열원을 흡수하거나 방출하는 설비이며, 버려지는
열원을 활용하므로 적은 비용으로 에너지를 생산하는 설비
• 난방 및 급탕 : 상수 또는 폐수로부터 흡수한 열원을 이용하여 상수 또는 난방수를 가열하여 공급
• 냉방 : 상수가 열 교환을 통하여 열원을 빼앗기면 냉방수로 역할을 수행하며, 수냉식 냉방기로 공급
• 적용이 유리한 시설 : 냉난방, 급탕을 동시에 수행하는 시설에서 가장 유리함
(ex. 사우나시설, 음식점밀집시설, 제약시설, 도축시설, 재활병원시설, 숙박시설 등)
• 폐수 사용 시, 방류되는 폐수의 온도를 낮추어 줌으로서 미생물의 번식을 줄일 수 있어, 자연정화 기능도 부가적으로 수행
에너지재활용시스템의 시스템 구성
에너지재활용시스템의 특징 및 장점
| 구분 | 특징 및 장점 |
|---|---|
| 전력소모 및 피크전력 |
· 기존 수열원 냉동기/히트펌프 대비 전력소모 약 15% 이상 절감 · 수축열 탱크 이용 시, 전력소모 및 전력피크 최적화 가능 |
| 에너지 생산 능력 |
· 냉난방 동시 생산으로 생산효율(COP) 최대화 · 냉난방 동시 사용 시, 어느 일방의 에너지는 부수적으로 생산 가능 · 냉수 7℃, 온수 80℃까지 생산 가능 |
| 설비의 안정성 |
· 난방수(냉각수) 입구온도 45℃ 초과 시에도 안정적 운전 · 공장, 체육시설 등에서 안정적으로 상업 운전 중 · 동결 건조기의 기술능력을 바탕으로 하여 하이브리드 기술을 개발함 · 과부하, 과열방지 기술 개발 |
| 최적시스템의 제공 |
· 열병합발전시스템, 지열냉난방시스템, 에너지절약사업 등의 다양한 분야에 대한 시스템 분석설계 기술을 바탕으로 에너지 공급 시설 전반에 대한 분석과 설계로 최적의 시스템을 제공함 |
| 경제성 검토 |
· 에너지 절감효과가 뛰어나 투자회수기간이 크게 단축 됨 · 에너지소비량을 줄임으로써 에너지효율등급 향상 가능 · 축열 시스템 등의 활용으로 부하관리를 통한 에너지 비용을 추가 감축 |
주요 적용 분야
산업분야
제약회사 공장
반도체제조공장
식품류 가공공장
음·주류 제조공장
종합병원
방송국 및 통신장비(IDC)유지업체
공공분야
전국 지·자체 시설관리공단
대형 체육시설
전국 지하철 및 기차역 냉·난방
공항
건설분야
주상복합아파트, 오피스텔
(중앙냉난방공급 시스템 설계)
신축예정 호텔, 리조트, 중대형 빌딩
서비스분야
수영장과 사우나가 있는 중대형 호텔 및 리조트
대형 백화점 및 쇼핑몰
중대형 골프장 클럽하우스
시스템 비교 분석
흡수식냉동기+보일러 ▶ 에너지활용시스템(ERS)
스크류냉동기+보일러 ▶ 에너지활용시스템(ERS)
시공사례
휴온스 제약
휴온스제약 [13년 06월 설치]
| 항 목 | 내 용 |
|---|---|
| 적용규격 | 60RT * 3대 |
| 적용방식 | 에너지 재순환 |
| 적용기술 | 과열방지, 냉각수 이물질부착방지 |
| 제어기술 | 습도 60%이하, 냉방 3℃, 난방 60℃, 급탕 80℃ |
| 소비전력 | 가열 190 kWh / 냉각 132 kWh |
| 능력 : 가열/냉각 | 가열 744 kWh / 663 kWh |
| COP : 가열/냉각/종합 | 3.9COP / 5COP/ 8.9COP |
| 절감액 : 연료/전기 | 연간 280,000천원 |
부가적 개선현황
1. 지상4층 옥외에 위치해있으면 기존 장비 대비 불필요한 공간축소.
2. 대형 보일러, 대형 터보냉동기, 대형 냉동기 등의 연간 유지보수비용
절감효과가 큼.
* 연료: 난방, 제습용 난방, 급탕, 냉방에 소모되는 연료 (도시가스 및 보일러등유)
* 전기: 냉방 및 ERS동력
| 항 목 | 사업전 | 사업후 | 절감성과 | 총 투자비(원) | 회수기간 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 장비현황 | 냉방 | 터보 냉동기 600RT*2대 스크류냉동기 240RT*1대 스크류냉동기 100RT*1대 |
히트펌프 180RT*1대 스크류냉동기 150RT*1대 |
- | 1,370,000,000 | 5.3년 |
| 난방 | 보일러 1.5ton*3대 | |||||
| 장비가동소음 | 80-100db 이상 | 60db 이하 | 20~40db | |||
| 전기사용량 | 1,861,715 kWh | 1,549,364 kWh | 312,351 kWh 절감 | |||
| 가스사용량 | 324,435 N㎥ | 0 N㎥ | 324,435 N㎥ 절감 | |||
| 전기 사용금액(원) | 130,152,000원 | 115,361,000원 | 37,480,000원 절감 | |||
| 가스 사용금액(원) | 265,970,000원 | - | 265,970,000원 절감 | |||
| 연간절감성과(원) | 396,122,000원 | 138,361,000원 | 280,000,000원 | |||
동작구청 구민체육센터
동작구민체육센터 [13년 06월 설치]
| 항 목 | 내 용 |
|---|---|
| 적용규격 | 200RT (50RT*4대) |
| 적용방식 | 에너지 재순환, 폐수열, 상수열 회수 |
| 적용기술 | 과열방지 |
| 제어기술 | 냉방 10℃, 급탕 60℃ |
| 소비전력 | 가열 211kWh / 냉각 147kWh |
| 능력 : 가열/냉각 | 가열 827kWh / 736kWh |
| COP : 가열/냉각/종합 | 3.9COP / 5COP/ 8.9COP |
| 절감액 : 연료/전기 | 연간 165,000천원 |
부가적 개선현황
1. 기계실이 지하3층에 위치
기존의 가스보일러와 흡수식냉동기를 사용할 때 산소 소모량이 많으므로,
지하 현장에 근무하는 기능직원들의 산소결핍증과 고온 다습한 근무환경을 획기적으로 개선함.
2. 대형 보일러, 대형 터보냉동기, 대형 냉동기 등의 연간 유지보수비용 절감효과가 큼.
3. 전기 사용료 증가부분은 LED전등 교체로 대체
* 연료: 난방, 제습용 난방, 급탕, 냉방에 소모되는 연료 (도시가스)
* 전기: 냉방 및 ERS동력
| 항 목 | 사업전 | 사업후 | 절감성과 | 총 투자비(원) | 회수기간 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 장비현황 | 냉방 | 흡수식 냉동기 240RT*2대 | 히트펌프 200RT*1대 | - | 900,000,000 | 6.6년 |
| 난방 | 보일러 2.5ton*2대 | |||||
| 장비가동소음 | 80-100db 이상 | 60db 이하 | 20~40db | |||
| 전기사용량 | 1,291,421 kWh | 1,638,886 kWh | 347,465 kWh 절감 | |||
| 가스사용량 | 276,538 N㎥ | 24,518 N㎥ | 252,020 N㎥ 절감 | |||
| 전기 사용금액(원) | 139,160,000 원 | 176,640,000 원 | 37,480,000원 절감 | |||
| 가스 사용금액(원) | 222,911,000 원 | 19,763,000 원 | 203,148,000원 절감 | |||
| 연간절감성과(원) | 362,071,000 원 | 196,403,000 원 | 165,668,000 원 | |||
중앙백신연구소
중앙백신연구소 [12년 06월 설치]
| 항 목 | 내 용 |
|---|---|
| 적용규격 | 60RT*2대 |
| 적용방식 | 에너지 재순환 |
| 적용기술 | 과열방지, 냉각수 이물질부착방지 |
| 제어기술 | 습도 60%이하, 냉방 3℃, 난방 50℃, 급탕 80℃ |
| 소비전력 | 가열 127 kWh / 냉각 88.56 kWh |
| 능력 : 가열/냉각 | 가열 496.3 kWh / 442.8 kWh |
| COP : 가열/냉각/종합 | 3.9COP / 5COP/ 8.9COP |
| 절감액 : 연료/전기 | 연간 123,000천원 |
부가적 개선현황
1. 기계실이 지하1층에 위치
기존의 가스보일러와 흡수식냉동기를 사용할 때 산소 소모량이 많으므로, 지하 현장에 근무하는 기능직원들의
산소결핍증과 고온 다습한 근무환경을 획기적으로 개선함.
2. 대형 보일러, 대형 터보냉동기, 대형 냉동기 등의 연간 유지보수비용 절감효과가 큼.
* 연료: 난방, 제습용 난방, 급탕, 냉방에 소모되는 연료 (도시가스)
* 전기: 냉방 및 ERS동력
| 항 목 | 사업전 | 사업후 | 절감성과 | 총 투자비(원) | 회수기간 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 장비현황 | 냉방 | 냉동기 400RT*1대 | 히트펌프 60RT*2대 | - | 1,300,000,000 | 5.5년 |
| 난방 | 보일러 2.5ton*1대 | |||||
| 장비가동소음 | 80-100db 이상 | 60db 이하 | 20~40db | |||
| 전기사용량 | 2,869,218 kWh | 2,777,065 kWh | 92,153 kWh 절감 | |||
| 가스사용량 | 154,732 N㎥ | 12,678 N㎥ | 142,054 N㎥ 절감 | |||
| 전기 사용금액(원) | 286,915,000 원 | 277,700,000 원 | 9,215,000원 절감 | |||
| 가스 사용금액(원) | 123,976,000 원 | 10,158,000 원 | 113,818,000원 절감 | |||
| 연간절감성과(원) | 410,891,000 원 | 287,858,000 원 | 123,033,000 원 | |||