한국설비기술협회규격

KARSE

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빙축열 시스템

Ice Thermal Storage System

KARSE B 0027 - 2000

한 국 설 비 기 술 협 회 규 격          KARSE

빙 축 열  시 스 템         B 0027 - 2000

Ice Thermal Storage System

1. 적용범위   이 규격은 빙축열시스템의 열원측 설비를 기준으로 하며, 축냉식 냉방설비가 갖추

어야 할 성능, 안정성, 신뢰성 등에 대해서 규정한다.

주  장비부문에 대해서만 규격하였고 배관 및 제어는 포함하지 않는다.

2. 인용규격  다음에 나타내는 규격은 이 규격에 인용됨으로써 이 규격의 규정 일부를 구성한다.

이러한 인용규격은 그 최신판을 적용한다.

ARI 550-90 터보형, 스크루형 냉동기 규격

KS B 6366 냉동장치의 성능시험 방법

KS B 6301 원심펌프, 사류 펌프 및 축류 펌프 시험 및 검사 방법

KS B 6360 펌프의 소음 레벨 측정 방법

KS D 3698 냉간압연 스테인레스 강판

KS M 6518 합성고무

ISP RP 39.6 전동 밸브 시트 누설기준

API STANDARD 598 밸브 시험기준

3. 정의  이 규격에서 사용되는 주된 용어의 정의는 다음에 따른다.

a) 빙축열시스템  냉동기를 이용하여 심야시간대 축열조에 얼음을 얼려 주간시간에 축열조의 얼음을 이용하여  냉방하는 설비를 말한다.

그림  일반냉방시스템

그림  빙축열시스템

b) 심야전력  특정시간대에 집중되는 전력 수요를 분산하고, 전기 사용이 적은 심야(밤 10시∼아침8시)시간대 수요를 증대시켜 전력설비를 효율적으로 이용하기 위하여 심야 시간대에 전기를 공급받아 열, 온수 또는 얼음을 생산하여 급탕, 난방 또는 냉방에 이용하는 심야전력기기에 대하여 값싼 전기요금을 적용하는 제도를 말한다.

c) 빙축조   냉동기에서 생성된 냉열을 얼음상태로 저장할 수 있는 탱크를 말한다.

d) 1일 주간 총 냉방부하량   1일 냉방시간단위로 부하계산하여 합산된 량 또는 1일 최대피크부하에 평균부하율과 냉방시간을 곱한 것이다.

∀ Peak Load(kcal/Hr) × 냉방시간(Hr) × 부하율(%)

e) 부하평균율  1일 냉방시 외기온도에 따른 부하변동분에 대한 것을 피크에 대해 백분율로 표시한다.

f) 냉동톤(USRT)  1일에 2000LB의 0℃의 물을 0℃의 얼음으로 변화시킬 때 필요한 열량이며, 시간당 12000BTU  즉, 3024kcal/Hr로 표시한다.

g) 스크루냉동기  전기를 구동원으로한 스크루 로타에 의한 압축방식으로 주로 소용량 및 대용량의 냉방시 사용한다.

h) 터보냉동기  전기를 구동원으로한 임펠라 회전차에 의한 압축방식으로 주로 중, 대용량의 냉방시 사용한다.

i) 왕복동냉동기   전기를 구동원으로한 피스톤에 의한 왕복동운동을 이용한 압축방식으로 주로 소용량의 냉방시 사용한다.

j) 유량계수(CV)  Dischage Constant Value의 약자로 유량계수라고 일컬으며 무차원의 값으로 공식화된 값이다.

즉, 유량 1GPM이 1□P의 차압으로 오리피스 통과시 2차측으로 유출되는 유량값을 말한다.

k) 전부하축열방식   주간에 필요한 냉방부하를 100% 축열하는 방식을 말한다.

그림  전부하축열방식

l) 부분부하 방식  1일 주간 총 냉방부하량 중 40%이상을 축열하는 방식이다.

m) 냉동기 우선방식(CHILLER DOWN STREAM)   열교환기를 기준으로 유동하류측에 냉동기가 있는 방식으로 1차측 부하는 냉동기가 감당하는 방식이다.

그림  냉동기 우선방식

n) 빙축조 우선방식(CHILLER UP STREAM)

열교환기를 기준으로 유동하류측에 빙축조가 있는 방식으로 1차측 부하는 빙축조가 감당하는

방식이다.

그림  빙축조 우선방식

o) 브라인(Brine)  축열시 저온에서도 결빙이 되지않게 하는 부동액을 말한다.

4. 축열방식에 따른 분류

a) 코일형(Ice on coil Type)       : 코일의 내부나 외부에 제빙하는 방식.

b) 캡슐형(Encapsulated Ice Type) : 캡슐 내부에 제빙하는 방식.

c) 슬러리형(Ice Slurry Type)      : 얼음을 미세한 입자인 슬러리 형태로 제빙하는 방식.

d) 하베스트형(Ice Harvest Type)   : 제빙용 열교환기의 표면에 얼음을 생성한 후 얼음조각

형태로 탈빙하는 방식.

e) 잠열축열시스템(P.C.M)          : 물 이외의 상변화물질을 이용하여 냉열을 저장하는 방식.

5. 구성장비

a) 냉동기(저온·상온형)

1) 냉동기는 기본적으로 형식에 구분없이 선정한다.

2) 해빙운전시 냉수온도에 따라 능력이 달라지나 상온일때(7℃기준) 능력을 3024kcal/Hr로

선정한다.

3) 야간 제빙시는 브라인 순환형인 경우 온도기준을 -4.0 ∼ -6.0℃로 산정한다.

4) 직팽형 방식인 경우 증발온도 0 ∼ -7.0℃범위에서 산정한다.

5) ARI 550 규격 또는 KS B 6366 규격에 의해 성능이 보장되어야 한다.

6) 용량에 따라 형식의 구분이 되어 선정한다.

ⅰ) 왕복동식 : 소형

ⅱ) 스크루형 : 중,소형

ⅲ) 터어보형 : 대형

b) 빙축조 : 콘크리트 탱크, 철재 탱크, 유리섬유강화플라스틱 탱크

1) 빙축조 용량은 최대피크 기준으로 최대용량으로 선정한다.

2) 내부.외부 응력에 충분히 견딜 수 있는 구조 이어야 한다.

3) 부식방지를 위한 조치를 하여야 한다.

4) 방수처리 하며 누수가 없어야 한다.

5) 다수조립하는 경우 관리가 용이하게 인접장소에 배치하며 분리 운전이 가능하게 설비

하여야한다.

6) 개방식인 경우 내부 점검이 용이하여야 한다.

7) 물 충수시 구조 및 외형의 변형이 없어야 한다.

8) 충분한 단열 및 결로가 없어야 한다.

9) 내부점검 및 보수위한 장치가 구비 되어야한다.

c) 냉 각 탑 : 대향류형, 직교류형, 밀폐형

1) 냉각탑은 냉동기 응축열량을 충분히 감당할 수 있게 선정한다.

2) 형식은 고객이 요구하는 형식으로 선정하며 지역 특수성이나 설치장소를 고려할 때는

알맞게 선정한다

구분 종류	적 용 지 역
대향류형(원형)	□ 일반지역
저소음형(직교류)	□ 주거지역 □ 소음유발지역
밀폐형	□ 겨울철, 사계절 운전용
압입송풍형	□ 지하공간에 설치
무동력	□ 옥상동력선이 없을 때

표 1 냉각탑의 종류 및 적용지역

3) 특수하게 적용되는 곳에는 아래와 같이 선정한다.

4) 냉각탑의 1RT선정기준은 아래와 같다.

ⅰ) 1RT능력 선정조건: 입구 냉각수온도 32℃→출구 냉각수온도 37℃, 외기습구온도 27℃

ⅱ) 1RT능력 : 3900 kcal/Hr

5) 냉동기와 1:1운전시 충분한 용량이어야한다. (단, 냉동기용량 주간운전기준으로 한다)

6) 냉각탑의 용량은 냉동기와 동등하거나 그 이상의 것을 사용한다.

주 냉각톤(RT): 공기조화에서는 냉각탑의 호칭용량의 단위로 냉각톤을 사용한다.

d) 판형열교환기

1) 사용온도 -10℃ ∼ 100℃ 온도범위에서 변형이 없어야 한다.

2) 시간최대 피크 용량의 냉방부하를 감당할 수 있어야 한다.

3) 열판, 가스켓, 프레임을 분해 조립이 용이하여야한다.

4) 오염계수를 감안한 설계가 되어야 한다. (0.00001 ∼ 0.0003□h℃/kcal)

5) 내식성 재료로 제작되어야한다.

6) 재질은 스테인레스 이상으로 되어야 한다.

7) 최대 사용압력을 고려하여 설계제작하여야 한다.

8) KS D 3698에 의하여 열교환기판을 적용한다.

9) KS M 6518에 의하여 가스켓을 적용한다.

e) 브라인, 냉각수 순환펌프 : 편흡입, 양흡입

1) KS동등품 이상으로 사용하여야 한다.

2) 축밀봉(MECHANICAL SEAL)을 사용한다.

3) 전동기는 저압상상 유도 전동기 전폐형으로 절연등급 B종 이상 사용한다.

4) 냉각수펌프인 경우 사용압력을 고려하여 재질을 선정하여야 한다.

· 사용압력 10kgf/□ 이하 : 표준재질

· 사용압력 10kgf/□ 이상 : 주강

5) KS B 6301 규격에 의하여 시험 및 검사한다.

6) KS B 6360 규격에 의하여 소음 허용이어야 한다.

f) 전동밸브 : 2WAY, 3WAY

1) 3방밸브는 혼합형 또는 절환형을 사용한다.

2) 부하측 입구온도가 일정하게 유지되도록 조절되어야한다.

3) 밸브 입·출구의 구경이 65A이상은 플랜지 타입으로 조립되어야 한다.

4) 밸브 설치부분에는 바이패스를 설치한다.

5) CV값의 계산

[eqn: ~~rmCV~=~1.17rmQ~ TIMES ~ SQRT {rm {G} OVER { DELTA P} }]

단) Q : 유량(m3/Hr)

G : 비중량(kg/m3)

□P : 1차, 2차 압력차(밸브 입출구 압력차), 기준 : 0.35kgf/□

6) CV값 허용범위내에서 선정한다.

g) 공기펌프

주간시간대 해빙운전시 축열조내 얼음의 방열을 촉진하기 위한 장비이다.

h) 팽창탱크 : 밀폐형, 개방형

온도변화에 따른 배관내 유체의 체적 팽창량을 수용하기 위해서 설치한다.

i) 축열량계 : 인벤토리모듈, 토핑리시버, 정전용량식 레벨

축열조내 정확한 축열량을 측정하기 위한 장비이다.

6. 시스템 성능

6.1 시험항목

축열시험, 방냉시험, 시스템성능시험, 안전성시험, 신뢰성시험 등에 대하여 적용한다.

6.2 성능 구분

a) 열부하 구분

1) 최대부하 : 설치된 열원기기의 최대 생산열량과 축열조 최대 방열량을 합한 부하 즉,

설계기준온도(TAC 1%) 조건 이상에서 산정한 설계부하를 말한다.

2) 부분부하 : 최대부하 이하에서 측정한다.

b) 운전유형에 따른 구분

1) 축열운전          : 열원기기로 축열조에만 열저장 (부하측 가동 정지)

2) 빙축조 단독운전   : 빙축조만으로 부하에 열공급 (열원기기 가동 정지)

3) 동시운전          : 빙축조와 열원기기를 동시에 사용하여 부하에 열공급

4) 열원기기 단독운전 : 열원기기만으로 부하에 열공급(열원기기 단독운전이 불가능한 시스템

은 생략)

6.3 계측기 선정 및 설치

성능측정에 사용되는 계측장치는 계측기 종류별로 아래 사항을 만족하여야 한다. 시스템의 특

성에 따른 설치위치의 변경에 대하여는 충분히 협의하여야 하며, 선정 계기에 대한 시험성적서

를 제출하여야 한다.

a) 전력

1) 축열 및 방열시 구동되는 열원기기 및 전력기기들의 전력량 측정을 위하여 동력계통에 전

력량계를 부착하여야 한다.

2) 측정장치의 정밀도는 ±2 % 이내이어야 한다.

b) 온도

1) 온도측정용 계측기는 종류에 따른 사용 온도범위가 적합하게 선정되어야 하며, 정밀도는

±0.2 ℃ 이내이어야 한다.

2) 모든 온도측정센서는 실측 전·후에 정밀급 항온조 또는 표준온도계로 계측오차를 확인한

후 보정작업을 수행하여야 한다.

3) 동일배관내의 측정온도차가 0.2 ℃ 이내인 경우에는 기기의 상태측정 이외의 온도계 설치

는 생략할 수 있다. 단, 배관의 손실, 기기의 성능특성 등을 파악하여 시스템의 최적설계

를 위한 자료로 활용할 경우에는 예외로 한다.

c) 습도

습도계의 계측정밀도는 습구온도 기준 ±0.5 ℃ 이내이어야 한다.

d) 압력

1) 압력계는 열원기기, 펌프 출구 등의 배관에 설치하여 전체 시스템의 이상여부를 판단할 수

있도록 하여야 한다.

2) 압력계측은 KS 규격에 준한 정밀급 현장지시형 부르돈 압력계를 설치하여 측정한다. 단,

직접팽창방식 및 동적 제빙방식에 대한 냉매회로 압력은 자동기록이 가능한 압력계측기를

사용한다.

3) 압력측정용 계측기의 정밀도는 ±1 % 이내이어야 한다.

e) 유량

1) 유량변동이 ±3 % 이상인 배관회로마다 자동기록이 가능한 유량계를 설치하여야 한다.

2) 유량계의 정밀도는 ±3 % 이내 이어야 한다.

f) 기타

1) 전력량, 온도, 습도, 유량은 연속 원격측정을 하여 일정시간마다 기록계에 기록할 수 있어

야 한다.

2) 축열조의 축열잔량을 측정할 수 있는 센서가 부착되어 있어 값을 표시할 수 있는 계측장

치가 구성되어야 한다.

3) 각종 순환펌프에 대하여는 양정, 유량, 축동력, 효율 등이 표시된 펌프성능곡선을 세부적으

로 명시하여야 한다.

4) 부하에 따라 기동, 정지되는 열원기기 및 전동기는 가동시간의 식별이 용이하여야 한다.

6.4 측정주기 및 기간

a) 측정주기

1) 온도, 전력량, 유량, 습도 : 원격 자동측정 신호는 최소 10회 이상의 측정치를 평균한 값을

매 5분 간격으로 기록한다.

2) 압력 : 필요한 개소에 계기를 설치하여 현장 기록한다.

b) 측정기간

1) 열부하, 운전유형별로 2회 이상의 성능 측정자료를 취득하여 분석에 사용하여야 한다.

2) 성능 측정자료는 시스템을 정상적으로 연속 3일 이상 운전하면서 측정된 것이어야 한다.

3) 성능측정은 운전유형별로 전체시스템에 대하여 동시에 실시하여야 한다.

6.5 시스템 유형에 따른 측정요소

a) 냉열공급 전용시스템 A형

이 측정요소는 캡슐형 또는 관외착빙형 빙축열시스템에 적용되며, 공냉식 냉동기의 경우에는

냉각탑 및 냉각수측 회로가 생략된다.

그림 6 냉열공급 전용시스템 A형

표2 냉열공급 전용시스템 A형 계측기 측정위치 및 항목

구 분	온 도	유 량	전력량	압력 및 습도
브라인측 회로	T1: 축열조 입구온도(출구온도) T2: 축열조 출구온도(입구온도) T3: 축열조 혼합온도 (열교환기 혼합온도) T4: 열교환기 축열조측 입구온도(출구온도) T5: 열교환기 축열조측 출구온도(입구온도) T6: 증발기 입구온도(출구온도) T7: 증발기 출구온도(입구온도)	F1: 브라인 전유량	kW1: 냉동기 소비전력 kW2: 브라인펌프 소비전력	P1: 브라인펌프 출구압력
부하측 회로	T8: 열교환기 부하측 입구온도 T9: 열교환기 부하측 출구온도 T10: 부하측 입구온도 T11: 부하측 출구온도	F2: 부하측 전유량	kW3: 부하측 펌프 소비전력	P2: 부하측 펌프 출구압력
냉각수측 회로	T12: 냉각탑 입구온도 T13: 냉각탑 출구온도		kW4: 냉각수펌프 소비전력	P3: 냉각수펌프 출구압력
축열조내	T14: 축열조내 상부온도 T15: 축열조내 중부온도 T16: 축열조내 하부온도
기타	T17: 외기 온도 T18: 기기 주위 실내온도			H1: 외기습도

b) 냉열공급 전용시스템 B형

이 측정요소는 슬러리형(하베스트형) 빙축열시스템, 공냉식 냉동기의 경우는 냉각탑 및 냉각수

측 회로가 생략될 수 있다.

그림 7 냉열공급 전용시스템 B형

표3 냉열공급 전용시스템 B형 계측기 측정위치 및 항목

구 분	온 도	유 량	전력량	압력 및 습도
증발기측 회로	T1: 증발기 입구온도 T2: 증발기 출구온도 T3: 축열조하부 증발기측 입구온도 T4: 축열조상부 증발기측 출구온도	F1: 증발기측 유량	kW1: 냉동기 소비전력 kW2: 증발기측 펌프 소비전력	P1: 증발기측 펌프 출구압력
열교환기측 회로	T5: 축열조상부 열교환기측 입구온도 T6: 축열조하부 열교환기측 출구온도 T7: 열교환기 축열조측 입구온도 T8: 열교환기 축열조측 출구온도	F2:열교환기 측 유량	kW3: 열교환기측 펌프 소비전력	P2: 열교환기측 펌프 출구압력
부하측 회로	T9: 열교환기 부하측 입구온도 T10: 열교환기 부하측 출구온도	F3: 부하측 유량	kW4: 부하측 펌프 소비전력	P3: 부하측 펌프 출구압력
냉각수측 회로	T11: 냉각탑 입구온도 T12: 냉각탑 출구온도		kW5: 냉각수펌프 소비전력	P4: 냉각수펌프 출구압력
축열조내	T13: 축열조내 상부온도 T14: 축열조내 중부온도 T15: 축열조내 하부온도
기타	T16: 외기 온도 T17: 기기 주위 실내온도			H1: 외기습도

7. 성능 해석 및 평가

7.1) 성능에 관한 사항

a) 일반사항

1) 시험에서 얻어진 자료는 그 측정치의 정확성에 대한 적절한 검증을 시행한 후에 자료로서

활용한다.

2) 자료는 열부하조건, 운전유형 별로 정리되어야 한다.

3) 정리된 자료는 경제성평가로의 활용이 용이하도록 표준 열부하에 따라서 시스템의 계절별

시간대별의 효율, 소요전력(kW), 그리고 소요전력량(kWh)를 산출하여야 한다.

7.2) 축열조 성능 시험

a) 축열조 성능시험 온도조건

축열조의 축열 및 방열 완료 기준온도는 설계치를 적용하되, 방열시 최대 이용가능 온도(축

열조 출구온도 기준)는 특수 용도로 사용하는 것을 제외하고 빙축열시스템은 7℃로 한다.

b) 축열조 축열성능 시험

축열조의 축열량을 아래와 같이 측정하여 최종 축열량이 기준치를 상회하는지 평가한다.

1) 축열운전이 개시되기 전 축열조 내의 온도를 7℃가 되도록 한다.

2) 브라인의 전유량을 축열조를 통과시켜 축열시간(22:00∼08:00) 동안 축열량(T-H),

동력(kW), 축열조 입/출구온도(℃)등을 측정하여 1시간 단위의 표와 그래프로 나타낸다.

이때 축열량 계산은 아래 계산근거로 한다

유량(LPM)×축열조 입출구 온도차(℃)×비열×비중×60

3024 kcal/hr

3) 데이터는 1분에 2회이상 연속 측정하고 이를 5분 간격으로 평균하여 적용하며 1시간 단

위로 입력한다.

4) 소비전력(kW)은 냉동기와 부대설비의 전력을 별도로 기입한다.

이때 냉동기의 냉각수 공급온도(℃, 수냉식), 외기온도(℃, 공냉식)를 아래 기준에 맞추어         실험하여야 하며, 사정상 기준온도조건을 유지할 수 없을 경우에는 시험 완료후에 기준

온도조건으로 환산 (보정)하여 평가한다.

표 4 축열 성능 측정 결과표

시각 항목		22:00 ~ 23:00	23:00 ~ 00:00	00:00 ~ 01:00	01:00 ~ 02:00	02:00 ~ 03:00	03:00 ~ 04:00	04:00 ~ 05:00	05:00 ~ 06:00	06:00 ~ 07:00	07:00 ~ 08:00
축열량 (T-H)
소비전력 (kW)	냉동기
	기타부대설비
축열조 입구온도 (℃)
축열조 출구온도 (℃)

주 1. 공냉식: 외기온도 35℃ (야간 제빙시는 32℃)

2. 수냉식: 응축기 입구온도 32℃ (야간 제빙시는 25℃)

c) 축열조 방열성능(단독) 시험

축열조의 방열량을 아래와 같이 측정하여 기준치를 상회하는지를 평가 한다.

1) 축열조 전체 방열 성능

축열조 단독 운전으로 설계운전시간(10시간 이내) 동안 설계열량(=축열량/설계운전시간)을

부하에 공급하면서 방열량을 측정한다.

2) 축열조 입구온도를 10℃, 출구온도를 7℃로 하여(이때 전동밸브에 의한 온도조절) 각시간대

별 방열량을 측정하여 표와 그래프로 나타낸다.

그림 8 방열량 테스트 Diagram

표5 방열 성능 측정 결과표

시각 항목	08:00 ~ 09:00	09:00 ~ 10:00	10:00 ~ 11:00	11:00 ~ 12:00	12:00 ~ 13:00	13:00 ~ 14:00	14:00 ~ 15:00	15:00 ~ 16:00	16:00 ~ 17:00	17:00 ~ 18:00
방열량 (T-H)
펌프 동력 (kW) (브라인펌프+공기펌프)
축열조 입구온도 (℃)
축열조 출구온도 (℃)

주 1. 데이터는 1분에 2회이상 연속 측정하고 이를 5분 간격으로 평균하여 적용한다.

(1시간 단위로 입력)

2. 기준치는 축열조 설계치의 95%이상으로 하고, 이 과정을 3회이상 반복하여 평균치를

적용한다.

d) 축열조 순간 방열효율 (%)

1) 위 실험에서 축열조 내 축열 잔량기준으로 30%에서 시작하여 20%때까지 일때의 방열

효율(%)을 계산한다.

축열조 순간 방열효율(%)의 표시는

실측 방열량(RT)	× 100 (%)
(설계 축열량 / 설계운전시간)

e) 축열밀도

축열조 내부의 단위용적당 이용가능한 열량이 기준치를 상회하는지 평가하며, 냉열전용

빙축열 및 잠열축열시스템에 대해서만 적용한다.

[eqn: □~축열밀도(RTH/m^3 )`&=`{축열조내~축열량(축열조내~ 이용 가능한~ 열량 ,kcal)}over{축열조~내부~유체면까지의~용적(m^3 )` TIMES `3,024(kcal/RTH) }### &=`{상변화물질의~보유잠열(kcal)+이용가능한~물질의~현열(kcal)}over{축열조~내부~유체면까지의~용적(m^3 )` TIMES `3,024(kcal/RTH) }]

표6 축열밀도 기준치

축열형태	기 준 치	측 정 방 법
빙 축 열	13.0 RTH/□ 이상 (단, 슬러리형 및 하베스트형은 11.2 RTH/□ 이상)	축열조 보유열량은 심야시간동안 축열조에 저장된 실제 열량으로 산정하며, 이 과정을 3회 반복하여 평균함
잠열축열	9.5 RTH/□ 이상

f) 축열조 단열기준

1) 축열조는 결로가 생기지 않는 수준까지 단열하되, 다음 식에 의하여 계산한 축열조의 외부 표면온도가 노점보다 0.5℃ 이상 되는지를 평가한다. 이 경우 노점온도는 축열조 주위 대기조건의 공기선도에서 읽은 값으로 한다.

[eqn: □~Tf~=~Tm~ -~ `{K}over{□}~ Times~ (Tm-Tw)]

Tf : 대기와 접한 축열조의 외부 표면온도(℃)

Tm : 축열조 외부 기준 대기온도(℃)

□ : 축열조 외부 대기에 의한 열전달률(단, □=7 □/□h℃로 한다.)

Tw : 축열조 내부 축열재의 설계 최저온도(℃)

K : 종합 열전달율(□/□h℃),  [eqn: K`&=`{1}over{□{{d}over{□}}+{1}over{□}}]

d : 단열재를 포함한 축열조 벽면 구성 재료의 각 층 두께(m)

□: 벽면 구성 재료의 각 층의 열전도율(□/mh℃)

2) 축열조 단열시공시 우리나라에서 일반적으로 사용되지 않는 단열재를 사용하는 경우에

는 단열재의 열전도율(□)에 대한 시험성적서를 제출하여야 한다.

3) 단열재가 습기를 흡수할 경우에는 단열성능이 저하되므로 아스팔트 루핑 등의 방법으로 방습조치를 취하고 있는지 확인해야 한다.

4) 축열조 단열기준 평가시 대기조건은 다음과 같이 적용한다.

표7 축열조 단열기준 평가시 대기조건

항 목	실내 설치시	실외 설치시
축열조 외부 대기 온도(Tm)	30℃	설계기준온도 (여름, TAC 1%)
축열조 외부 상대 습도	85%	85% (장마철 기준)
노점 온도	27.2℃	상기의 조건에 준함.

g) 총괄에너지 이용효율

1) 축열 및 방열 1Cycle 동안의 방열량을 전력소비량으로 나눈 값이 기준치를 상회하는지 평가한다. 이 경우 방열량은 부하측 입출구 온도와 유량을 이용하여 측정하며, 3회 이상 반복 시험하여 평균치로 평가한다.

[eqn: `□~총괄에너지~이용효율(kcal/kWh)`=`{부하(냉수)측에서~ 측정한~총~방열량(kcal)}over{축·방열~1`Cycle~동안의~총~ 전력소비량(kWh)}]

표8 총괄에너지 이용효율 기준치

구 분		방 식 별	기 준 치
			축열조 내부 0℃이하		축열조 내부 0℃ 초과
			전축열식	부분축열식	전축열식	부분축열식
냉열	냉 동 기	공 냉 식	1,020	1,500	1,570	1,720
		수 냉 식	1,080	1,530	1,580	1,730

2) 총괄에너지이용효율 평가시의 축□방열 운전시간은 다음과 같이 적용한다.

표9 총괄에너지이용효율 평가시의 축□방열 운전시간

구 분	축열 운전	방열 운전
전축열식	10시간	8시간(단, 소형은 6시간)
부분축열식	10시간	10시간

3) 열원기기의 입출구 온도 및 외기온도는 아래의 기준온도조건에 맞추어 시험하되, 불가

피한 사유로 기준온도조건을 유지할 수 없는 경우에는 시험 완료후에 기준온도조건으로

환산(보정)하여 평가한다.

표10 열원기기의 입출구 온도 및 외기온도는 아래의 기준온도조건

열 원 기 기 별			기 준 온 도 조 건
냉열	냉 동 기	공 냉 식	외기온도 35℃(야간 제빙시는 32℃)
		수 냉 식	응축기 입구온도 32℃(야간 제빙시는 25℃)

7.3 안전성에 관한 사항

a) 구 분

1) 기계적 안전성.

2) 전기적 안전성.

3) 축열매체, 순환매체, 보온재 등의 안전성.

b) 방법 및 기준

1) 기계적 안전성

① 밀폐형 축열조인 경우 내압 및 누설시험은 펌프 출구압력을 기준으로 수압을 최대사용압

력의 1.5배 이상 상승시켜 10분간 유지하여 누설 및 파손이 없어야 한다. (단 최소사용압

력이 2 □f/□ 미만일 때에는 2 □f/□로 시험)

② 밀폐형 축열조인 경우 축열조에 인가되는 압력이 사용압력의 1.1 배를 초과하지 않도록

안전장치를 설치하여야 한다.

③ 축열조 내부의 축열량이 기준치를 +10 % 초과하였을 경우에 축열조 벽면이나 열교환부분

의 강도가 이를 견딜 수 있어야 한다.(축열량은 축열시 축열조 입·출구의 온도와 유량을

이용하여 열량을 산출하거나 빙두께를 실측하여 산출한다).

④ 개방형 축열조의 경우 축열조에 최대 가능 축열량 만큼 축열하여 3일간 방치한 후, 수압

으로 인한 축열조의 변형이나 누수가 없어야 한다.

⑤ 시스템 운전시험 중 배관 등 부분품부위에서 누설 및 파손이 없어야 하며, 펌프 축밀봉장

치에서도 누설이 없어야 한다.

2) 전기적 안전성.

① 절연내력, 과부하내력 등이 포함된 형식승인을 취득한 전기기기는 전기적 안전성시험을

실시한 것으로 한다.

② 형식승인을 취득하지 못한 전기기기는 위의 사항에 준하여 안전성시험을 실시하여야 한

다.

③ 전기기기 및 부대설비에 대해서는 해당법령에 의한 전기용품 형식승인 에 관한 사항을 품

목별로 기준치, 실측치, 상태 등을 표시하며, 절연내력과 과부하내력 등의 전기적 안전성

시험결과에서 문제점이 없어야 한다.

3) 축열매체, 순환매체, 보온재 등의 안전성시험

사용한 축열매체, 순환매체, 보온재 등이 화재, 폭발, 인체에의 유독성, 환경에의 유해성 등에

서 문제점이 없어야 한다.

c) 신뢰성에 관한 사항

1) 캡슐형 빙축열시스템 및 잠열축열시스템에 대한 축열재 수명주기.

① 축열 및 방열과정의 반복에 따른 축열재의 열화. (재료의 내구성 시험)

② 축열 및 방열과정의 반복에 따른 축열조 내부 캡슐과 코일의 손상여부 및 열교환

능력 변화.

2) 축열조의 내구성.

3) 하베스트형 제빙기 또는 슬러리형 슬러리의 신뢰성.

d) 기타

시스템의 신뢰성에 관계되는 사항 중 국가 공인기관의 형식승인(KS)에 준하는 제품에 대하여

는 시험을 생략할 수 있다. 이 경우 제품에 관한 시험방법, 시험성적서를 첨부하여 수행기관의

적정성 여부에 대한 인증을 받아야 한다.

부 속 서 성능 측정 결과

부속서 그림1  방열 성능 측정 결과 그래프

부속서 그림2  축열 성능 측정 결과 그래프

KARSE B 0027 - 2000

빙축열 시스템 해설

이 해설은 본 규격에서 규정한 사항과 이에 관련된 사항을 설명하는 것으로 규격의 일부는 아니다.

1. 제정의 취지  경제발전과 더불어 쾌적한 환경추구로 인한 하절기 냉방수요 급증으로 인한 국가 전력수급에 큰 영향을 미치고 있으나 전력생산 시설은 단기간 내에 확보가 곤란한 실정이다. 또한, 전력수급은 특성상 계절간 및 주·야간 수요 변동이 매우 크다. 하절기 주간에 사용되는 냉방부하의 일부분을 열 용량이 큰 얼음 상태로 야간에 저장하여 주간에 해빙되는 냉열을 이용하는 방법으로 하절기 전력 피크 문제를 해결하고 수용자에게 경제적 이익 및 쾌적한 환경을 제공하는 기술로서 빙축열 냉방설비가 갖추어야 할 기준을 선정하기 위하여 본 규격을 제정하였다.

2. 제정경위  빙축열 시스템의 규격은 다음의 관련되는 최신의 국내 규격을 참조하였다.

ARI 550-90 터보형, 스크류형 냉동기 규격

KS B 6366 냉동장치의 성능시험 방법

KS B 6365 냉동용 압축기의 능력시험 방법

KS B 6301 원심펌프, 사류 펌프 및 축류 펌프 시험 및 검사 방법

KS B 6360 펌프의 소음 레벨 측정 방법

KS D 3698 냉간압연 스테인레스 강판

KS M 6518 합성고무

ISP RP 39.6 전동밸브 시트 누설기준

API STANDARD 598 밸브 시험기준

3. 적용범위

이 규격은 빙축열 시스템의 열원측 설비를 기준으로 하여 축냉식 냉방설비가 갖추어야 할 성능, 안정성, 신뢰성 등에 대해서 규정하며 수축열 시스템은 본 규격의 적용범위에서 제외하였다.

4. 각 구성요소의 내용

4.1 정의(본체의 3.)  인용 KS 규격을 기초로 하여 일반적으로 통용되고 있는 용어를 정의하였다.

4.2 축열방식에 따른 분류(본체의 4.)  빙축열 시스템의 축열방식에 따라 코일형, 캡슐형, 슬러리형, 하베스트형 및 잠열 축열시스템 등으로 구분하였다.

4.3 구성장비(본체의 5.)  빙축열 시스템을 구성하는 각 장비별 종류 및 특성을 설명하였다. 빙축열 시스템은 열원기기(냉동기, 열교환기), 빙축조, 보조장치(펌프, 보조탱크, 배관 등), 제어장치 등으로 구성되며 각 기기의 구성에 따라 다양한 시스템으로 구성할 수 있다.

4.4 시스템 성능(본체의 6.)  축열시험, 방냉시험, 시스템 성능시험, 안정성 시험, 신뢰성 시험 등의 시험항목을 선정하였으며, 시스템 성능 측정을 위한 계측기 선정 및 설치방법, 자료(Data)를 얻기 위한 기준 등을 명시하였다.

4.5 성능해석 및 평가(본체의 7.)  빙축열 시스템으로서 기본적으로 갖추어야 할 성능을 위한 측정 결과에 대한 해석 및 평가에 대하여 규정하였다.

5. 현안사항  빙축열 시스템에 대하여 능력, 규격, 치수 등을 구체적으로 구분하지 못한 것은 각 업체마다 적용하는 기기 및 측정방법 등이 다양하여 공통된 기준을 정하기가 곤란하므로, 이는 표준이 정착되는 추세에 따라 구체적인 보완이 되어야 할 것이다.

6. 원안 작성 위원회 구성표

구 분	성 명	소 속	전 화 번 호
위원장	윤재호	한국생산기술연구원 냉동공조팀장	041-589-8331
위 원	김광태	(주)한일엠이씨 이사	02-709-4840
〃	이상원	장한기술(주) 팀장	032-817-8231
〃	신수건	(주)NTE 팀장	02-3431-6670
〃	공춘수	(주)신성이엔지 기술팀 차장	02-2639-3864
〃	강한기	(주)EnE시스템 팀장	02-523-0543
〃	조현구	캐리어(주) 공조영업부 과장	02-3441-8790
〃	김경규	삼성에버랜드(주) 에너지사업팀 과장	02-759-1584

이상무순