지역냉난방 2차 설계 - 열병합발전 (캠퍼스)

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목차

Ⅰ. 서 론
　1.1 설계 목적　
　1.2 부지 선정 이유

Ⅱ. 본 론
　2.1 냉난방 부하 및 급탕 부하
　2.2 주열원 및 보조열원
　2.3 보조열원설비를 병행한 전체 열원설비 시스템 개념도　
　2.4 공조방식 선정
　2.5 기기선정
　2.6 전체 열원설비 기계실 배치 설계도면
　2.7 경제성 평가

Ⅲ. 결 론

Ⅳ. 참고 문헌

본문내용

4
100488.16
외기 부하
67937.83
141390.21
기기 부하
155952
-
인체 발생 부하
33930
-
조명 부하
15552
-
합 계
468248.99
488229.86
~ 기숙사 급탕 부하
236.7kW + 109kW + 10.96kW = 356.66kW
2) 도서관
용적 (m3)
: 10,990.40 × 4 = 43961.6
~ 도서관 냉난방 부하
냉방부하(W)
난방부하(W)
난방부하(W)
유리의 일사부하
164993.96
151983.5
난방시 유리부하
유리의 관류부하
25497.46
외벽 부하
6293.5
30524.58
지붕 부하
4339.06
31688.8
천정 부하
9417.06
134594.9
바닥 부하
6346.82
25348.6
내벽 부하
5369.28
34311.02
극간풍 부하
162168.01
347075.94
외기 부하
252113.28
522788.88
기기 부하
134910
-
인체 발생 부하
146851
-
조명 부하
21606
-
합 계
939959.45
1274355.1
~ 도서관 급탕 부하
53.07kW + 48.88kW = 101.95kW
3) 본관
용적 (m3)
(1138.03+1094+1117+1253+1188+1634.4 +2029+1929.75+1763) × 3
= 39,438.54
냉방부하(W)
난방부하(W)
유리의 일사부하
148497.67
유리 부하
276860
유리의 관류부하
22948.2
외벽 부하
11,045.7
외벽 부하
38,033.3
지붕 부하
23062.94
지붕 부하
42444
천정 부하
53596.72
천정 부하
214060.05
바닥 부하
11329.95
바닥 부하
45250.71
내벽 부하
7824.8
내벽 부하
31251.4
극간풍 부하
210,245
극간풍 부하
310,993
외기 부하
358,502.6
외기 부하
754,809.2
기기 부하
426,550
-
-
인체 발생 부하
24,360
-
-
조명 부하
72,000
-
-
합 계
1369963.58
합 계
1713701.66
~ 본관 냉난방 부하
~ 본관 급탕 부하
= 7.85kW
2.2 주열원 및 보조열원
주열원 : 열병합발전 , 흡수식 냉동기
보조열원 : 풍력, 해수온도차에너지, 보조보일러, 한전
~ 풍력발전(보조열원)
~ 해수온도차에너지(보조열원)
2.3 보조 열원설비를 병행한 전체 열원설비 시스템 개념도
: 주열원인 열병합발전이 포함된 기계실로부터 각 냉난방 건물의 기계실까지 전기 및 중온수를 공급한다.
보조열원으로는 풍력발전기로 전력을 생산하고, 해수온도차를 이용하여 히트펌프로 온수 및 냉수인 보조냉난방열원을 공급한다.
전체 열원설비 시스템 개념도
매립지가스를 연료로 이용하는 가스엔진 열병합발전(주열원)은 배열가스 및 전기를 동시에 생산한다.
냉난방 및 급탕
생산된 배열가스는 배가스열교환기를 통해 100℃ ~ 170℃의 중온수로 바뀌게 되며, 중온수는 각 건물 지하의 기계실로 공급된다.
냉방을 위한 냉수를 생산하기 위해 일부 중온수는 흡수식 냉동기에 공급되고, 나머지 중온수는 난방 및 급탕을 위한 열교환기에 공급된다.
피크 부하시 보조보일러가 보조열원으로 사용된다.
보조열원인 해수온도차에너지의 해수는 열교환기를 통해 히트펌프에 적합한 온냉수로 바뀌게 된다. 히트펌프는 보조열원으로 냉난방에 사용된다.
전기
열병합발전에서 생산된 전기는 주열원으로 각 건물 전력에 사용되며, 보조열원으로 풍력발전의 전력을 사용하게 된다. 그리고 열병합발전의 남는 전기와 풍력발전의 전기는 전기히트펌프 및 전기온수보일러의 전력으로 사용된다.
2.4 공조방식 선정
(공조방식을 포함한 사용자 열교환기 part 도면 포함)
1) 기숙사
= 전수방식(4관방식) 채택
~ 전수방식이란 전부 물로써 열을 나르는 방법이다. 전수방식은 팬코일 유닛이라는 냉온수 코일, 송풍기, 에어필터 등을 케이싱(Casing)안에 넣은 소형 공조기를 각 실에 배치하여 중앙기계실에서 냉온수를 배관을 통해 직접 팬코일 유닛까지 연결한다. 팬코일 유닛에 공급된 냉온수를 통해 실내공기를 강제순환 시키면서 냉난방을 하는 방식이다.
장단점
장점
-전수방식은 중앙기계실과 각 실의 팬코일 유닛 사이를 냉온수 배관만으로 연결했으므로 큰 덕트 공간이 필요하지 않다.
단점
-바깥공기의 공급이 출입구 문 개폐시와 같이 외풍에만 의존하기 때문에 안정된 환기량를 얻을 수 없다.
4관방식
-온수전용인 공급관과 환수관, 그리고 냉수전용인 공급관과 환수관의 4관의 배관으로 물론 복열원이다. 환수의 혼합손실을 피할 수 있지만 팬코일 유닛 싱글코일(냉온수 병용)일 경우는 유닛 출입구 모두 3방향 밸브를 필요로 한다.
적용이유
팬코일 유닛은 공간이 작고 재실자의 밀도가 작은 곳에서 적용가능 하다. 기숙사의 경우 각 실의 면적이 12.42(3.73평)이고 거실의 면적은 34.61(10.39평, 0,9라인) 31.92(9.58평, 1~8라인)의 작은 면적이다. 또한 각 실에는 평균 1.5명의 재실자가 있고 거실의 경우 재실자가 없다. 또한 방과 거실에는 창문이 있기 때문에 극간풍의 영향을 받는다. 따라서 팬코일 유닛을 바닥상치형으로 설치하여 아래에서 냉풍과 온풍이 공급되게 설치한다.
그 이유는 공기는 중력 때문에 차가운 공기는 아래로 가라앉고 뜨거운 공기는 위로 상승한다. 온풍의 경우 아래쪽에서 공급해 줌으로써 공기를 강제 순환 시키며 천정에 설치하였을 경우 냉온풍이 바로 밑의 창문에서 들어오는 극간풍의 영향을 받아 열손실이 발생하여 효율이 떨어질 것을 사전에 예방할 수 있는 장점이 있다.
2) 도서관
정풍량방식= 일정한 풍량으로 송풍온도를 변화시켜 부하의 변동에 대처하는 방식
변풍량 방식 = 일정한 취출온도로 부하변동에 따라 송풍량을 변화시켜 실온을 제어
-> 열원장비 및 송풍기 반송동력을 절감 할 수 있게 고안된 공조방식.
그래서 변풍량 방식을 선택하였다.
1.각 존이 많이 있고 각각 제어가 따로 필요하므로 에너지 절약을 위해 VAV
방식이 유리하다.
2. 최소풍량시 외기량을 확보해야 하는데 이때를 대비해서 FCU를 사람이 있는 존에 설치한다
3. 특히 도서관은 책이 보관되는 장소기

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지역냉난방,   열병합발전,   캠퍼스,   보조열원설비,   냉난방,   열원설비