환경플랜트 전용 열회수 설비
환경플랜트 전용 열회수 설비
기술 개요
하ㆍ폐수를 이용한 열회수 시스템 으로 미활용에너지로 분류되왔던 하·폐수에서 열회수를 통해 경제적이고 친환경적인 신재생에너지를 회수하는 시스템
기술의 특징
- 재생 가능 에너지로 우수한 경제성 보유
- 미활용에너지를 이용하여 경제적으로 신재생에너지를 회수
- 투자비 회수기간 4~5년
- 기존의 오일 가열에 비해 이산화탄소 배출량을 최대 60%까지 감소
- 화석에너지의 사용량 절감 가능 및 친환경성 기술
- 원천 기술사인 스위스 KASAG사에서 시행한 다수의 실적 보유
- 기술제휴 및 국산화 협력 제휴

기술 특허 보유현황 및 제휴 현황
국내 특허 등록 (특허번호 10-1109103호) (2012. 01. 17)
기술 제휴 - 스위스 kasag사 (2013. 12. 20)
국산화 특허 출원 (2014. 11. 25)
기술 사업화 촉진 협약 : 한국환경산업기술원 (2015. 07)
제휴업체 KASAG
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KASAG에 관한 내용 기업체명 KASAG LANGNAU AG 대표자(설립자) BEAT STUCKI(1929년도) 법인등록번호 CHE-105. 928. 062 사업자등록번호 135 928 소재지 스위스 업종(주제품) 하수관거 열회수 및 압력탱크 제조사 관계내용 해외 기술 제휴사 -
경제성 검토
회수열 회수량 선정

구분 | 내용 |
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거주 인구수 (만명) | 100만명 |
하수 발생량 (톤/일) | 200,000톤/일 |
회수율 (%) | 4.5% |
회수 열량 (kw) | 209 kw |
열공급 가능 가구수 (5.5W/가구당 사용) | 38,000 가구 |
열공급 가능 인원수 (2.9명/가구당) | 110,000 명 |
연간 석탄 대체효과 | 349 톤/년 |
에너지절감량 (TOE) | 160 TOE/년 |
온실가스배출 저감량 | 176 TC/년 645 톤 CO2/년 |
*석탄(무연탄) 저위 발열량 = 4,500kcal/kg
*연소효율 30%
*무연탄의 IPCC 배출계수 = 26.80kgC/GJ
*탄소배출계수 : 1.1tonC/TOE

투자비 회수기간

구분 | 산출결과 | |
---|---|---|
연간 회수열량 (연간) | 21,574 Gcal/년 | ※209 kwh X 860 kcal X 24 hr/day X 365 day/년 |
LNG 환산량 (연간) | 151,396 Nm3/년 | ※ 21,574 Gcal/년 ÷ 10,400 kal/Nm3 |
에너지 절감 금액 (연간) | 125.5 백만원/년 | ※ 151,396 Nm3/년 X 828.81원/Nm3 |
RT 환산 | 60 RT | ※ 209 kwh X 860 kcal X 3,024 RT/kcal |
초기 투자비 | 480~600 백만원 | ※ 60 RT X 800만원 ~ 1,000 만원/RT |
투자비 회수기간 | 3.3년 ~ 4.8년 | ※ 480 ~ 600 백만원 ÷ 125.5 백만원 |
(주) 적용기준 : 520,675 RT/년,
도시가스(LNG) 발열량 : 10,400 kcal/Nm3
도시가스(LNG) 가격 : 828.81원/Nm3, 1RT = 3,024kcal
설치비 800 ~ 1,000만원/RT, 회수온도 : 10 ℃ 기준
제품의 종류
SEWER PRESSUREPIPE TYPE - GRAVITY TYPE - SEWER TYPE
TANK TYPE - DOUBLE PIPE TYPE - PLATE TYPE - PIPE BUNDDLE TYPE

열에너지 회수 방식에 따른 분류
하수관거형 SEWER TYPE
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열에너지 회수방식에 따른 분류에 관한 내용 배관구경 열회수량(headting) 1,200mm 3.2kW/m 1,400mm 3.7kW/m 1,600mm 4.2kW/m 1,800mm 4.8kW/m 2,000mm 5.3kW/m 하수온도 13˚C
회수온도 7˚C회수 후 배출온도 6˚C
SEWER TYPE 설치 방법

하수관거형 GRAVITY TYPE
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하수관거형 GRAVITY TYPE에 관한 내용 배관구경 열회수량(heating) 200mm 0.6kW/m 400mm 1.1kW/m 600mm 1.6kW/m 800mm 2.1kW/m 1,200mm 3.2kW/m 하수온도 13˚C
회수온도 7˚C회수 후 배출온도 6˚C -
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설계사례(KAV)
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구경355mm
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길이96m
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회수열량184kW
단위면적당 회수열량
2.13kW/m2 -
하수관거형 SEWER PRESSURE TYPE
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하수관거형 SEWER PRESSURE TYPE에 관한 내용 배관구경 열회수량(heating) 200mm 1.6kW/m 400mm 3.2kW/m 600mm 4.8kW/m 800mm 6.3kW/m 하수온도 13˚C
회수온도 7˚C회수 후 배출온도 6˚C
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-
설계사례(KAV)
-
구경355mm
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길이96m
-
회수열량184kW
단위면적당 회수열량
2.13kW/m2 -
파이프형 PIPE BUNDDLE TYPE
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파이프형 PIPE BUNDDLE TYPE에 관한 내용 항목 내용 재질 STS316,316L 단위길이 3m/6m 사용구분 냉방 및 난방 적용분야 하수 및 폐수 제품성능
(K 치)600~1500W/m2K
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하수관 열회수
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건물오수 열회수
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정수장 및 하수처리장 열회수
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염색 폐수 열회수
DOUBLE PIPE TYPE 열회수 시스템
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DOUBLE PIPE TYPE 열회수 시스템에 관한 내용 배관구경 열회수량(heating) 32mm 400W/m 40mm 460W/m 50mm 600W/m 65mm 720W/m 80mm 840W/m 하수온도 13˚C
회수온도 7˚C회수 후 배출온도 6˚C 설계사례(KAV)
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구경355mm
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길이96m
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오수량42m3/h
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회수열량184kW
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하수관 열회수
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하수처리장 열회수
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빌딩 오수열 열회수
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에너지 사용시설 열회수
탱크형 TANK TYPE
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탱크형 TANK TYPE에 관한 내용 항목 내용 재질 STS316,316L 기본저류량 500~10,000 liter 사용구분 냉방 및 난방 적용분야 하수 및 폐수
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사무용 빌딩
오폐수 열회수 -
호텔
오수 열회수 -
산업공장
폐수 열회수
열 회수를 위한 주요 고려사항
열 회수 시스템의 주요 영향 측정
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- ※ Bio film의 구성
- 유화제, 지방, 곰팡이로 구성
- ※ Bio film의 영향
- 열교환기의 열량을 20~50%까지 감소
(폐수의 구성요소, 유압 및 세척의 조건에 따라 달라짐)
- ※ 조치사항
- 열 교환 표면적 증대
- 세척 횟수/ 세척 압력 결정
- 보조에너지 구비
- ※ 오염요인(Fouling factor“f[W/m2K]”
- 1/f[W/m2K]는 열 교환기에 대한 bio film구성 수치이고, 열 흐름에 추가적인 저항을 나타낸다.
이는 열 흐름 계수 k[W/m2K]와 열교환기의 용량 또한 줄일 수 있다. Fouling factor(1/f = 0.003 m2K/W)로 인해 열 전달량은 최대 50%까지 줄어든다.
-
열교환 플레이트
열교환 플레이트
(Heat exchangers)

구분 | 종 방향 구조 | 팽창식 구조 | 용접식 구조 |
---|---|---|---|
경향성 오류 / 구조적인 약점 (용접표면의 비율) |
++ | + | - |
재료의 자유로운 두께선정 |
++ | - | + |
열교환기내 난류 | - | ++ | + |
체류시간 설정 (차원의 자유 선택) |
++ | + | + |
압력손실 | ++ | + | + |
작동에 압력 대한 최대 압력 비율 |
- (factor 1.5) |
++ (factor 10) |
- (factor 1.5) |
HE 부식의 위험 | + | ++ | - |
수명 | ++ | + | -- |