일반기술

산업폐수열원GHP이용고온수제조기술

열펌프는 저온의 열원으로부터 열을 흡수하여 보다 높은 온도로 승온하여 이용하는 장치인데, 섬유, 염색, 화학공장 등 산업공정에서 대량으로 버려지고 있는 40~50℃의 저온 폐수열은 열펌프의 열원으로 매우 이상적이다. 산업폐수를 열원으로 사용하는 열펌프의 구동을 압축식에서 가스구동으로 할 경우, 산업폐수로부터 80% 정도, 축동력의 30~35%, 엔진냉각수에서 30% 그리고 배기가스로부터 15% 정도의 열을 총합적으로 회수할 수 있어서 온수제조시 보일러의 효율대비 1.4~2.2배 정도의 높은 효율을 낼 수 있다. 따라서 에너지절약효과가 매우 큰 시스템이라 할 수 있다. 본 연구에서 개발하고자 하는 시스템은 40~50℃의 산업폐수열을 이용하여, 열펌프의 응축기에서 온수 승온폭을 10℃, 엔진배가스 열교환기에서 2℃ 그리고 엔진냉각수에서 3℃의 승온폭을 가지므로 55℃의 온수를 70℃로 승온시켜 산업공정에 활용하는 시스템이다.(1) 산업폐수열을 이용하여 고온수를 제조할 수 있는 시스템 기술개발을 위해 열펌프의 압축기는 환경친화적인 냉매인 R-134a를 이용한 개방형 완복동식 압축기(25HP)로 구성함. (2) 압축기를 구동하기 위한 가스엔진은 국내에서 생산된느 차량용 가스엔진으로 하며, 사용연료를 LNG로 사용하기 위해서 연료공급장치를 개조함. (3) 산업폐수열을 회수할 수 있는 폐수열교환기에서 파울링을 저감시키기 위한 산업폐수 전처리 장치를 구성하고 열펌프시스템과 연계시켜 실증시험용 시제품(25HP급×2기)의 제작, 설치 및 현장운전을 목적으로 사용운전이 가능하도록 하였음.