데이터센터의 외기냉수냉방 시스템에 대한 에너지 절감효과 분석 논문자료

 

데이터센터의 외기냉수냉방

시스템에 대한 에너지 절감효과 분석

Analysis on the Energy Saving Effect of

Free Coolong System in Date Center

 

최근에는 중절기와 겨울철에 많은 건물에서 외기냉방 시스템의 사용이 증가하고 있습니다. 해당 계절의 냉동 에너지 소비를 줄이기위해 외기 냉각 시스템이 사용됩니다. 외기냉각 시스템은 냉각수를 이용한 냉동시스템이다. 일반적으로 데이터센터 등 상시 냉동부하가 발생하는 건물에 이 시스템이 적용된다. 본 연구에서는 외기냉방 시스템을 채택한 울산 데이터센터의 에너지 소비량을 소프트웨어 HYSYS를 이용하여 평가하였다. 주요 결과는 다음과 같습니다. 외기냉각 시스템은 1월부터 4월까지, 11월부터 12월까지 유효합니다. 2013년 울스나의 경우 Free Cooling 시스템을 활용하면 기존 시스템보다 약 15% 정도 적은 냉동에너지를 소비할 수 있다. 이러한 결과에 따르면, 데이터센터와 같이 상시 냉동부하가 발생하는 건물에서는 외래냉각 시스템을 사용하는 것이 적절하다는 것을 알 수있다.

 

[연구 주제]

 

1. 문제 정의

 

본 논문에서는 HYSIS5 프로그램을 이용하여 드라이쿨러를 도입한 외개냉수냉방 시스템과 일반 냉방 시스템을 데이터센터에 적용하여 연간 압축일량을 이론적으로 비교함으로써 외기냉수냉방시스템을 통한 에너지 절감효과를 분석하고자 한다.

 

본 연구에서는 울산시의 데이터센터를 대상으로 기존 냉방시스템과 외기냉수냉방 시스템의 연간 압축일량을 서로 비교하였으며, 이에 대한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다.

 

2. 가설 설정

 

본 연구에서 제안하는 외기냉각 시스템의 주요 구성요소의 사양은 다음과 같다.

 

[연구 방법]

 

1. 제안 방법

 

본 연구에서는 설치와 유지보수 측면에서 유리한 드라이쿨러를 적용하여 단일 유닛화에 초점을 두고 설계하였다.

 

2013년 울산시의 매 시간 외기온도를 기준으로, 외기냉수냉방과 기존 냉방 시스템의 연간 압축일량을 서로 비교하였으며 그 결과는 Fig. 4와 같다.

 

2. 대상 데이터

 

본 연구에서 선택한 지역은 국내의 데이터센터 입지조건으로 알맞은 곳 중 하나로 울산시를 택했으며 울산시의 2013년도 기온을 기준으로 분석하였다.

 

[연구 결과]

 

1. 성능/효과

 

1) 본 논문에서 채용한 Dry cooler의 경우 냉각탑처럼 설치위치나 조건에 비교적 구애받지 않고 단일 유닛형태로 시스템구조가 단순하여 설치가 용이한 이점이 있다.

 

2) 외기온도가 낮은 동계 즉, 11월에서 3월에 외기냉수냉방을 통한 에너지 절감효과를 볼 수 있으며 일반 공조에서 요구하는 냉수온도가 7℃이므로 외기온도가 최소 6℃이하일 경우 외기냉수냉방을 적용할 수 있다.

 

3) Dry cooler를 적용한 외기냉수냉방 시스템으로 울산시의 전산센터의 경우 기존의 냉방시스템에 비하여 약 15%의 에너지 절감이 가능한 것으로 예상된다.

 

따라서, 이상의 비교 결과로부터, 연간 에너지 사용량 측면에서는 기존 시스템이 348.15GWh, 외기냉수냉방 시스템이 295.79GWh로 외기냉수냉방을 통해 약 15%의 에너지 절감이 가능한 것으로 나타났다.

 

이상의 결과로부터, 울산지역에서의 부하가 상시 존재하는 건물에는 외기냉수냉방 시스템의 효용성이 크다고 볼 수 있다.

 

▼출처 및 바로가기 : 
https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201418964310257

[논문]데이터 센터의 외기냉수냉방 시스템에 대한 에너지 절감효과 분석