칠러, 냉각탑, 그리고 공기조화기는 어떻게 함께 작동하여 건물에 냉난방(HVAC) 시스템을 제공하는 걸까요? 이 글에서는 HVAC 중앙 시스템의 기본 원리를 살펴보겠습니다.
칠러 냉각탑과 공조기가 함께 작동하는 방식
중앙 냉방 설비의 주요 시스템 구성 요소는 다음과 같습니다.
- 칠러
- 공기 조절 장치(AHU)
- 냉각탑
- 슬리퍼
냉각기는 일반적으로 지하실이나 옥상에 설치되며, 설치 위치는 사용되는 냉각기 유형에 따라 다릅니다. 옥상 냉각기는 보통 공랭식이고 지하실 냉각기는 보통 수랭식이지만, 두 유형 모두 건물에서 불필요한 열을 제거하여 냉방용 냉수를 생성하는 동일한 기능을 수행합니다. 단지 열을 제거하는 방식만 다를 뿐입니다.
공랭식 칠러는 팬을 사용하여 차가운 주변 공기를 응축기 위로 불어넣어 시스템에서 열을 제거합니다. 이 유형은 냉각탑을 사용하지 않습니다. 이 시스템에 대한 자세한 내용과 동영상 튜토리얼은 여기를 클릭하여 확인할 수 있습니다. 이 글의 나머지 부분에서는 수냉식 칠러와 냉각탑에 대해 중점적으로 다루겠습니다.
수냉식 칠러는 증발기 하나와 응축기 하나, 이렇게 두 개의 큰 원통으로 이루어져 있습니다.
차가운 물:
냉각기의 증발기는 "냉각수"가 생성되는 곳입니다. "냉각수"는 약 6°C(42.8°F)의 온도로 증발기를 나와 냉각수 펌프에 의해 건물 전체로 순환됩니다. 냉각수는 "라이저"라고 불리는 배관을 통해 건물의 각 층으로 올라갑니다. 이 배관은 물의 흐름 방향이 위쪽이든 아래쪽이든 상관없이 라이저라고 불립니다.
냉수는 입상관에서 여러 갈래로 갈라져 나와 팬코일 유닛(FCU)과 공기조화기(AHU)로 보내져 냉방을 제공합니다. AHU와 FCU는 기본적으로 팬이 내장된 상자 형태로, 건물 내부의 공기를 흡입하여 냉난방 코일을 통과시켜 공기의 온도를 변화시킨 후 다시 건물 외부로 내보냅니다. 냉수는 AHU/FCU로 들어가 냉각 코일(가는 파이프들의 연속체)을 통과하면서 통과하는 공기의 열을 흡수합니다. 냉수는 가열되고, 통과하는 공기는 냉각됩니다. 냉각 코일을 빠져나갈 때 냉수는 약 12°C(53.6°F) 정도로 따뜻해집니다. 따뜻해진 냉수는 리턴 입상관을 통해 증발기로 되돌아가고, 증발기에 들어가면 냉매가 불필요한 열을 흡수하여 응축기로 전달합니다. 냉각된 물은 다시 차가워진 상태로 건물 전체를 순환하며 불필요한 열을 흡수합니다. 참고: 냉각수는 따뜻하든 차갑든 상관없이 "냉각수"라고 부릅니다.
응축수:
냉각기의 응축기는 냉각탑으로 보내지기 전에 불필요한 열을 모으는 곳입니다. 냉매는 증발기와 응축기 사이를 흐르면서 불필요한 열을 모두 제거합니다. "응축수"라고 하는 또 다른 물 순환 고리가 응축기와 냉각탑 사이를 순환합니다. 냉매는 증발기의 "냉각수" 순환 고리에서 열을 흡수하여 응축기의 "응축수" 순환 고리로 전달합니다.
응축기는 약 27°C(80.6°F)의 온도로 응축기로 유입되어 열을 흡수하며 통과합니다. 응축기를 빠져나갈 때는 약 32°C(89.6°F)가 됩니다. 응축기와 냉매는 절대 섞이지 않고 항상 배관 벽으로 분리되어 있으며, 열은 벽을 통해서만 전달됩니다. 응축기는 열을 흡수한 후 냉각탑으로 이동하여 열을 방출하고, 다시 냉각기로 돌아와 더 많은 열을 흡수할 준비를 합니다.
냉각탑:
냉각탑은 보통 건물 옥상에 설치되며, 건물 내부의 불필요한 열을 제거하는 최종 장치입니다. 냉각탑에는 대형 팬이 설치되어 공기를 불어넣습니다. 응축수는 펌프를 통해 냉각탑으로 올라가 공기 흐름 속으로 분사됩니다. 차가운 외부 공기가 유입되어 (개방형 냉각탑의 경우) 응축수 분사액과 직접 접촉하게 되면서 응축수의 열이 공기로 전달되고, 이 열이 제거된 공기는 외부로 배출됩니다. 응축수는 다시 냉각기의 응축기로 돌아가 열을 흡수하는 데 사용됩니다. 냉각탑에 대한 자세한 내용은 여기에서 특별 튜토리얼을 참조하십시오.
게시 시간: 2019년 12월 9일
