에너지, 환경 설계로 가는 길 증발식 냉각탑을 위한 물 보존 크레딧

증발식 냉각탑은 기존 에어컨 시스템을 보완하거나 교체할 때 에너지 소비를 크게 줄여 탄소 배출량과 운영 비용을 줄임으로써 친환경 건물에서 중요한 역할을 합니다. 증발식 냉각은 에너지 절약에 탁월하지만 약간의 물을 소비하지만 에너지 절약의 이점은 일부 지역에서는 부족한 자원인 물 사용량보다 큽니다.

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따라서 물 보존은 수냉식 장비를 설계하고 운영하는 데 있어 최우선 순위이며 USGBC의 LEED(에너지 및 환경 설계 리더십) 인증 및 기타 지속 가능성 프로그램에서 중요한 역할을 합니다. LEED는 물 사용량을 줄이기 위해 크레딧 포인트를 할당합니다.

냉각탑의 식수 소비를 줄이기 위한 LEED 옵션은 두 가지 전략으로 구분할 수 있습니다.

식수를 더 많이 활용하세요. 첫 번째 전략은 냉각탑의 농축 주기(COC)를 최적화하여 증발 냉각에 사용되는 음용수 1갤런의 사용량과 가치를 최대화하는 것입니다. 이 전략의 성공 여부와 실행의 용이성은 이용 가능한 음용수의 품질에 크게 좌우됩니다.

마실 수 없는 물의 대체. 첫 번째 전략과 결합될 수 있는 두 번째 LEED 권장 전략은 소비되는 총 물의 일부를 HVAC 응축수 또는 빗물과 같은 비음용수로 대체하는 것입니다. 화석 연료 소비를 대체하거나 보충하기 위한 "대체 에너지" 자원으로 태양열과 풍력을 사용하는 것과 유사하게, 비음용수를 사용하는 것은 잠재적으로 부족한 식수를 대체하는 "대체 물" 소스 역할을 합니다. 분명히 이 접근법의 실행 가능성은 이용 가능한 비음용수원의 유형에 따라 달라집니다.

이러한 설계 경로 중 일부의 경우 원하는 식수 사용 감소를 달성하려면 잠재적인 부작용과 평가하고 해결해야 하는 새로운 과제가 수반됩니다. 예를 들어, 지역 물의 경도가 높을 때 COC를 높이는 것은 더 어렵습니다. 또 다른 예로는 HVAC 응축수와 빗물이 있는데, 이는 음용할 수 없는 물을 위한 자연적으로 부드러운 옵션인 경우가 많습니다. 이로 인해 생물학적 성장을 촉진하고 냉각 장비에 부식을 일으키는 공기 중 미립자의 잠재적인 문제가 발생한다는 점에 유의해야 합니다.

COC의 원리를 이해하려면 한 걸음 물러서서 냉각탑의 물 손실 원인을 이해해야 합니다.

증발. 수증기는 증발 냉각의 주요 부산물이며, 환경 보호국(EPA)은 냉각 1톤당 약 1.8갤런의 물이 증발하는 것으로 추정합니다. EPA에 따르면 "증발은 냉각탑의 주요 기능이며 냉각탑 시스템에서 열을 제거하는 방법입니다. 증발량은 냉각 효과를 담당하므로 일반적으로 물 효율성을 목표로 하지 않습니다."

출처: EPA: 물 효율성 관리 가이드 - 기계 시스템, 2017년 11월

드리프트, 누출 및 오버플로.증발은 수분 손실의 필요하고 허용 가능한 원인으로 간주되지만, 다른 수분 손실 수단은 신중하게 제어되어야 합니다.

드리프트는 유익한 냉각 효과가 거의 또는 전혀 없이 냉각탑에서 날아가는 안개나 물방울 형태의 소량의 물입니다. 장비 제조업체는 냉각탑을 통과하는 물 흐름 속도의 0.05~0.2% 사이에서 드리프트 손실을 제어하는 ​​드리프트 제거기를 포함하여 이 문제를 해결합니다. 1500gpm 유량의 500톤 응용 분야의 경우 드리프트 손실은 최대 3gpm에 이를 수 있으며 이는 직교류 장치에 일반적이며 전체 물 사용량의 약 1%를 나타냅니다.

적절하게 작동되고 유지관리되는 냉각탑에서는 누출이나 넘침이 정기적으로 발생해서는 안 됩니다. 누수 또는 범람 문제를 신속하게 해결하려면 일반적으로 배관 및 건축 법규에서 요구하는 대로 범람 배수구에 범람 경보기를 설치해야 합니다.