안녕하세요.
친환경 / 에너지 관련 공모전을 진행 중입니다. 전공을 살려 IoT를 이용해 공장에서 소모되는 에너지를 줄이는 방안에 대해서 고민하고 있습니다. 최대한 혼자서 해결하려고 해보았으나 막히는 부분이 있어 질문 드리게 되었습니다.아직 조악하지만, 혹시 답변에 도움이 될수 있을까 해서 간단한 도식을 첨부했습니다.
제가 생각한 에너지 절감 방안은 이렇습니다.
A 공장 : 폐열이 있는 공장 - Steam으로 회수될 정도까지 뜨겁지 않은 경우
B 공장 : Steam 을 생산하여 파는 Utility 공장
A 공장에서 Feed 와 열교환만으로는 다 회수되지 못하는 폐열을 냉각수로 회수하고,
( 냉각수 입구온도는 25도, 출구온도는 50도 정도로 생각하고 있습니다.)
B 공장으로 뜨거워진 냉각수를 파이프라인으로 보내줍니다.
B 공장에서는 실시간으로 센서를 통해 뜨거워진 냉각수의 유량과 온도를 받고, 필요한 추가 연료의 양을 계산하여 스팀을 생산합니다.
저희는 성공적으로 두 공장이 협조할 경우 A 공장의 냉각탑 소모 전력 절감 + 냉각탑에서 대기로 열 방출 감소 (지구의 이득) + B 공장의 연료 절감 효과 + CO2 배출량 절감 효과가 있을 것이라고 생각했습니다.
질문은 다음과 같습니다.
(1) 아이디어를 새로 생각해야 할 정도로 치명적인 착오가 있는지 알고 싶습니다.
(2) Steam 생산을 위해 사용되는 물에 폐열을 흡수한 고온 냉각수를 쓰는 것이 경제적인 방안일 수 있을지 궁금합니다. (상대적으로 현열이 너무 작아서, pump 운전비나 Pipeline 설치비용에 비해 너무 작지 않을까 생각됩니다.)
(3) 냉각수를 위해 공급되는 물과 Steam 생산을 위해 공급되는 물이 둘 다 Demineralised Water인지 궁금합니다.
(4) 냉각탑에 대해 배운적이 없어 조금 생소합니다. 물의 증발잠열을 통해 일부 냉각수를 기화시켜 온도를 낮추는 것으로 알고 있습니다. 냉각탑 소모 전력 절감량(Fan & Pump)을 계산하기 위해 어떤 문헌을 참고해야 할지 조언을 얻고 싶습니다.
(5) 제가 아직 보지 못하는 추가 개선점이나 문제가 있을 경우 따끔한 조언 부탁드립니다.
(추가로, IoT를 이용하는 이유는 2개 Plant 가 아닌 여러 plant에서 위와 같은 통합이 일어나게 되었을 때를 생각했습니다. 공장 간 경계를 허물기 위해서는 IoT를 통한 통합 시스템 구축이 필요하다고 생각했습니다.)항상 Q&A 게시판에서 글만 보다가 최근 가입을 승인 받고 쓰게 된 첫 질문입니다.
앞으로 많은 가르침 부탁드립니다.
감사합니다.
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