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건축물 내에 설비되는 비상발전기실 설계시 고려사항
- 공장이나 빌딩 내의 전기설비는 그 공장 또는 건물의 생산성, 안전성, 보안성 측면에서 매우 중요한 기능을 가지고 있다. 만일 전력회사로부터 공급받는 사용전원이 정전될 경우, 공장은 치명적인 경제적 손실을 초래할 수 있다
- 일반건물의 경우에도 엘리베이터, 조명, 급배수펌프, HVAC등의 돌발적인 정지로 인해서 큰 재해를 야기할 수 있다
- 더욱이 병원의 수술실에서 중환자 수술을 하는도중 정전이 된다면 이는 환자의 생명과 직결되는 일이다.
- 이러한 재난이나 위험을 방지하기 위해서 정전시에 디젤엔진, 가솔린엔진, 가스터빈엔진 등을 원동기로 하여 구동되는 발전기를 가동시켜 기능상 필요한 최소한의 전력을 공급하는것이 비상발전설비이다
디젤엔진 비상발전기 설계 시 고려사항
1)발전기 용량
- 정전 시 발전기가 전력을 공급해야 할 모든 부하를 검토
- 소방 관련법 및 건축법 시행령에 의해서 요구되는 각종 비상용 전원과 산업현장에서 필수적인 부하의 출력과 그 효율을 고려
2)발전기 대수
- 1대로 단독운전을 할 것인지 아닌면, 2대 이상으로 병렬운전을 할 것인지를 결정
- 병렬운전 시에는 각 발전기의 전압 및 주파수가 같아야 함은 물론이고 동기투입장치가 있어야 한다.
3)회전수
- 고속형(1,200[rpm]이상)은 체적이 작고 설치면적도 작아서 경제적이나, 소음 및 진동이 크고 수명이 짧다.
- 저속형(900[rpm]이상)은 전압안정도가 좋고 소음및 진동이 작고 수명이 긴 장점이 있으나 가격이 비싸다
- 고속기는 소용량, 고압에 유리하고, 저속기는 장기 운전, 저전압에 유리
4)기동방식 및 기동에 요하는 시간
- 기동에는 보통 전기식과 압축공기식의 두 가지가 사용되는데 전기식은 고속의 예열식에, 압축 공기식은 중속의 직접분사식에 많이 채용
- 기동 시간은 일반적으로 10초 이내로 하고 있다
5)환경공해 문제
- 소음 및 진동에 대한 대책
- 소음기를 사용하고, 방음 커버로 자음하며 방음벽을 설치
- 또한 방진고무, 방진 스프링을 사용하고, 발전기 설치용 콘크리트 패드와 바닥 본체 사이에 완충제를 삽입하여 발전기 진동이 건물의 다른 부분으로 전달되는 것을 방지
- 대기오염 방지대책
- 유황분이 적은 연료를 사용하여 SOx의 발생을 줄이고 배기중의 NOx를 분리, 제거하는 탈진장치를 고려
6)열효율 및 연료 소비량
- 열효율이 높아서 같은 출력이라도 연료 소비량이 작은 것을 선정
7)설치 장소 및 발전기실의 크기
- 발전기 설비에 요하는 면적은 대략 1.7√P[㎡](P는 원동기의 마력 수)로 계산하는데 이에 충분한 면적이 확보
- 실내(지하실 등)에 설치할 때는 유지보수용 크레인 등을 설치할 수 있도록 층고가 5[m] 정도는 돼야 한다
- 바닥의 기초는 엔진의 진동에 충분히 견딜 수 있어야 한다
- 연료 및 냉각수 배관을 고려
- 환기가 잘 되는 장소여야 한다
- 기기의 반 출입이 용이한 장소를 택한다
8)냉각방식
- 디젤엔진의 경우 냉각방식은 수랭식은 단순 순환식, 냉각탑 순환식, 방류식 및 라디에이터 식 등
- 라디에이터 방식은 소용량기에 사용되고 대용량기가 되면 냉각탑 순환식을 쓰며, 냉각수의 다량 보급이 가능한 경우에는 방류식을 채용
9)건축 분야와의 관계
- 발전기실은 중량물의 운반, 설치, 유지보수가 용이한 구조
- 천장의 높이는 Overhead Crane의 설치와 배기관의 설치높이 등을 고려하여 충분한 높이가 확보
- 출입구 및 통로는 기기의 반 출입에 지장이 없어야 한다
- 엔진- 발전기의 기초는 건물 기초와 관계없는 장소를 택하고 공통대판과 엔진 사이에는 고무 또는 스프링으로 제작된 진동흡수장치(방진장치)를 설치해서 진동이 건물의 다른 부분으로 전달되지 않도록 한다
- 배기관은 주위에 소음공해를 야기하지 않는 위치에 설치
10)부속기기의 위치
- 배선반은 단전기 단자 측에 가깝고, 엔진의 운전 측으로부터 배전반의 계기들을 모두 볼 수 있는 위치에 설치하고, 주위에 보수점검을 위해 필요한 공간을 확보할 것
- 공기압축기는 공기탱크 부근에 설치하고 분해조립을 할 공간을 확보할 것
- 연료탱크의 밑면은 연료펌프로부터 1[m] 이상 높게 설치할 것
- 소음기를 천장에 설치하는 경우는 천정과 소음기 사이에 방열장치를 설치할 것
- 고층 건물의 경우 배기관은 일반 보일러용 연도에 연결하는 경우와 배기관을 옥상까지 연장시키는 경우가 있는데 거리가 긴 경우에는 배압을 고려하여 관경을 정할 것
- 환기장치를 천장 가까이 설치하고 그 반대쪽 바닥 가까이에 흡기구를 설치할 것
- 냉각수 탱크는 엔진의 펌프 측에 설치할 것
★ 발전설비
발전기 설비계획시 고려사항
발전기의 분류
발전기 기동방식 비교
발전기 냉각방식
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micro gas turbine
발전기 용량 산정방식
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고압 비상발전기
문제
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