메뉴 건너뛰기

배경이미지

나무에너지연구소 - 바이오에너지마을을 위한 기술파트너 - 에너지 공급망

근거리 vs 원거리 에너지공급망

중앙집중형 열공급시스템은 열공급망의 길이에 따라 근거리 열공급시스템과 원거리 열공급시스템으로 나뉩니다. 일반적으로 열공급망의 총길이가 10km 이하일 경우 근거리 열공급시스템이라고 부르지만 정확한 기준은 없습니다. 열공급망의 길이가 중요한 이유는 열공급망의 길이가 길어질수록 열손실이 많아, 더 높은 온도의 공급열을 필요로 하기 때문입니다. 바이오매스센터에 설치된 바이오매스 보일러에서 생산된 열에너지는 각 가정에 온수형태로 공급되는데요, 근거리 열공급망의 경우 공급열을 70°C까지 낮출수 있으며, 원거리 열공급망은 공급열의 온도가 130°C까지 필요한 사례도 있습니다. 열공급파이프가 노후화될 경우, 공급열의 온도는 130°C 이상이 될 수도 있습니다. 열손실뿐 아니라, 열공급망의 길이가 길어질수록 열공급관과 단열재의 설치비용 또한 늘어나기 때문에 열공급망의 길이는 사업의 성패를 좌우하는 매우 중요한 요소입니다. 


에너지손실

열공급센터에서 생산된 열이 사용자에게 도달하기까지, 이 사이에 생각보다 많은 양의 에너지가 손실됩니다. 크게 두가지로 나눠볼수 있는데요, 첫번째는 바이오매스 보일러를 통해 에너지를 생산하는 단계에서, 두번째는 생산된 에너지를 에너지공급망을 통해 공급하는 단계에서 에너지 손실이 발생합니다. 가령, 보일러의 효율을 85%, 에너지공급망의 효율 역시 85%로 가정할 경우, 바이오매스 에너지가 본래 가지고 있던 고유의 에너지양 100은 에너지를 생산하는 단계에서 15가 손실되어 85가 전환되며, 또 에너지를 공급하는 단계에서 12.75가 손실되어, 결국 사용자에게 도달하는 에너지는 72.25가 되는 것입니다. 


에너지공급망 설치시 유의사항  

공급관의 소재를 결정하는 일은 열공급시스템의 열효율과 내구성을 결정하는 중요한 단계 중 하나입니다. 독일에서는 일반적으로 열고급관의 소재로 강관(steel pipe)을 사용하며, 보온성능 향상을 위해 단열재로 강관 주위를 보강합니다. 매설은 지하 동결선을 고려하여 약 1m 이하로 설치해야합니다. 강관의 장점으로 긴 기대수명을 꼽을 수 있는데요, 독일에 설치된 강관의 경우 설치 후, 100년 이상이 지났음에도 지금까지도 부식의 흔적이 전혀 없는 사례도 보고되고 있다. 다만 설치비가 높다는 점이 단점입니다. PE관은 경제적이지만 길이가 짧은 열공급망에 적합한 재료입니다. PE소재는 80°C 이상 온도에서 매우 빠르게 수명이 단축되며, 구멍이 생기는 경우가 발생할 수 있기 때문입니다. 내부압력에도 민감해서 6 bar를 넘겨서는 안됩니다. 또, 산소를 열공급시스템으로 투과하여 부식시킬 수 있다는 점도 유의해야 합니다.

Bild_PE Leitung.jpg


Bild_Stahlleitung.jpg