Energy Saving Analysis Tool 사용자 매뉴얼
각 분석 모듈의 목적과 사용 방법을 한눈에 확인하세요.
1. 소개
본 문서는 Energy Saving Analysis Tool의 각 기능에 대한 상세한 사용법을 안내하는 공식 매뉴얼입니다.
이 도구는 현장의 열교환기 및 관련 설비의 에너지 효율을 정량적으로 분석하고, 화학 세정(Cleaning) 또는 운전 조건 개선을 통해 달성할 수 있는 에너지 절감 효과와 경제적 이익(ROI)을 사전에 예측하기 위해 개발되었습니다. 또한, 실제 세정 작업에 필요한 약품의 양을 산출하기 위한 설비의 내부 체적(Volume)을 정확하게 계산하는 기능을 제공합니다.
본 매뉴얼을 통해 각 분석 모듈의 계산 목적을 이해하고, 정확한 사용법을 숙지하여 현장 분석에 효과적으로 활용하시기 바랍니다.
2. 목차
- 1. 소개
- 2. 목차
- 3. 분석 모듈 1: 에너지 손실 비용 분석
- 3.1. 계산 목적
- 3.2. 사용 방법
- 4. 분석 모듈 2: 운전 온도 개선 분석
- 4.1. 계산 목적
- 4.2. 사용 방법
- 5. 분석 모듈 3: 유량 변화 분석
- 5.1. 계산 목적
- 5.2. 사용 방법
- 6. 분석 모듈 4: 쉘&튜브 Volume 계산
- 6.1. 계산 목적
- 6.2. 사용 방법 (AI 도면 분석)
- 6.3. 사용 방법 (수동 입력)
- 7. 분석 모듈 5: 판형 열교환기 Volume 계산
- 7.1. 계산 목적
- 7.2. 사용 방법
- 8. 공통 기능: 보고서 출력
3. 분석 모듈 1: 에너지 손실 비용 분석
3.1. 계산 목적
열교환기는 운전 시간이 지남에 따라 내부(튜브, 쉘 등)에 스케일이나 오염물질이 쌓여 열전달 효율이 저하됩니다. 이로 인해 원하는 온도를 얻기 위해 더 많은 에너지를 소비하게 되며, 이는 곧 비용 손실로 직결됩니다. 본 모듈은 현재 열교환기의 효율 저하로 인해 발생하고 있는 연간 에너지 손실 비용을 계산하고, 화학 세정을 통해 효율을 복원했을 때 기대되는 연간 비용 절감액과 투자수익률(ROI)을 정량적으로 분석합니다.
3.2. 사용 방법
계산 방식 선택: 두 가지 방식 중 현장 데이터 취득이 용이한 방식을 선택합니다.
- 효율 저하율 기준: 설비의 설계 용량(kcal/h) 대비 현재 효율 저하율(%)을 알고 있을 때 사용합니다.
- 열교환기 용량: 설비의 설계 용량(kcal/h)을 입력합니다.
- 세정 전 효율 저하율: 현재의 효율 저하율(%)을 입력합니다. (예: 20%)
- 세정 후 효율 저하율: 세정 후 기대되는 효율 저하율(%)을 입력합니다. (예: 0% 또는 5%)
- 열전달계수(U-value) 기준: U-value(총괄 열전달계수) 값을 기준으로 계산합니다.
- 세정 전 U-value (W/m²K): 현재 운전 데이터로 계산된 U-value를 입력합니다.
- 세정 후 U-value (W/m²K): 설계 기준 또는 세정 후 기대되는 U-value를 입력합니다.
- 열교환 면적 (m²): 설비의 열교환 면적을 입력합니다.
- 보조 기능:
- LMTD 자동 계산: U-value 계산에 필요한 LMTD(대수평균온도차) 값을 운전 온도 입력만으로 자동 계산합니다. 세정 전/후의 Hot Side 및 Cold Side 입/출구 온도를 입력하면 LMTD 값이 하단에 표시됩니다.
- U-value/면적 추정 버튼: ? 버튼을 눌러 면적(A) 또는 U-value 값을 역산하는 보조 계산기를 사용할 수 있습니다.
공통 입력 정보:
- 연간 가동 시간 (h/year): 설비의 연간 가동 시간을 입력합니다.
- 에너지원, 기준 년도, 에너지 단가: 분석 기준에 맞는 에너지 정보를 입력합니다.
- 화학 세정 비용 (원): 화학 세정에 소요되는 총비용을 입력합니다.
계산 및 결과 확인:
- 계산하기 버튼을 클릭합니다.
- 연간 비용 절감액, 투자 회수 기간, ROI 등 경제성 분석 결과를 확인합니다.
- 환경 개선 효과와 연간 에너지 절감량을 함께 확인할 수 있습니다.
4. 분석 모듈 2: 운전 온도 개선 분석
4.1. 계산 목적
화학 세정 또는 운전 조건 개선으로 인해 열교환기의 온도 차(ΔT)가 개선되면 동일한 유량 대비 더 높은 열전달이 가능해집니다. 본 모듈은 세정 전후의 온도 데이터를 비교하여 연간 에너지 절감량, 비용 절감액, 투자 회수 기간 등을 계산합니다.
4.2. 사용 방법
공통 정보 입력:
- 유량 (m³/h): 대상 설비의 운전 유량을 입력합니다.
- 연간 가동 시간 (h/year): 설비의 연간 가동 시간을 입력합니다.
- 개선 비용: 세정 또는 개선에 소요되는 총비용을 입력합니다.
- 에너지원, 기준 년도, 에너지 단가: 분석 기준에 맞는 에너지 정보를 입력합니다.
계산 방식 선택: ΔT 방식 또는 ΔP 방식 중 선택합니다.
- ΔT 방식: 세정 전/후의 유체 온도 데이터를 입력하여 열량 개선 효과를 계산합니다.
- ΔP 방식: 세정 전/후의 압력 손실 데이터를 입력하여 펌프 동력 절감 효과를 계산합니다.
계산 및 결과 확인:
- 계산하기 버튼을 클릭합니다.
- 연간 비용 절감액, ROI, 투자 회수 기간과 함께 온도 개선에 따른 열량 또는 동력 절감량을 확인합니다.
- 환경 개선 효과(연간 CO₂ 감소량 등)를 함께 제공합니다.
5. 분석 모듈 3: 유량 변화 분석
5.1. 계산 목적
설비 내부에 스케일이 누적되면 유로가 좁아져 유체 저항이 커집니다. 이로 인해 동일한 유량을 유지하기 위해 펌프는 더 많은 일을 하게 되어 밸브 개방률과 전력 소비가 증가합니다. 본 모듈은 화학 세정을 통해 유로를 확보했을 때 기대되는 연간 동력 비용 절감액을 계산합니다.
5.2. 사용 방법
공통 정보 입력:
- 펌프 정격 동력 (kW): 대상 펌프의 정격 동력을 입력합니다.
- 연간 가동 시간 (h/year): 설비의 연간 가동 시간을 입력합니다.
- 전력 단가: 분석 기준에 맞는 전력 단가를 입력합니다.
- 화학 세정 비용: 1회 세정 작업에 소요되는 총비용을 입력합니다.
세정 전/후 데이터 입력:
- 운전 유량 (m³/h), 밸브 개방률 (%): 세정 전과 세정 후의 운전 조건을 각각 입력합니다.
계산 및 결과 확인:
- 효과 분석하기 버튼을 클릭합니다.
- 연간 동력 절감액, 투자 회수 기간, ROI 등을 확인합니다.
- 연간 CO₂ 감소량과 유량 개선율 지표가 함께 제공됩니다.
6. 분석 모듈 4: 쉘&튜브 Volume 계산
6.1. 계산 목적
쉘&튜브(Shell & Tube) 타입 열교환기의 화학 세정 작업을 위해서는 설비 내부에 채워질 물 또는 약품의 정확한 부피(Volume)를 알아야 합니다. 본 모듈은 설비의 각 구성 요소(Tube, Channel, Shell, 배관)의 치수를 입력받아 Tube Side와 Shell Side 각각의 내부 유체 체적을 리터(Liters) 단위로 계산합니다.
6.2. 사용 방법 (AI 도면 분석)
도면 파일이 있는 경우 AI 분석을 통해 치수 입력을 자동화할 수 있습니다.
- 도면 파일 불러오기 버튼을 클릭하여 설비 도면 이미지 파일을 업로드합니다.
- "AI가 도면을 분석 중입니다..." 메시지와 함께 잠시 대기합니다.
- AI 분석 결과 검토 팝업창이 나타납니다.
- (필수) AI가 추출한 값을 확인하고 수정합니다. AI는 도면의 문자나 숫자를 잘못 인식할 수 있으므로, 사용자가 직접 Tube, Channel, Shell의 외경, 내경, 길이, 개수값을 검토하고 정확한 값으로 수정해야 합니다.
- 적용하기 버튼을 누르면 팝업창의 수정된 값이 메인 계산 폼에 자동으로 입력됩니다.
- 이후 6.3. 사용 방법(수동 입력) 5번 단계부터 진행하여 배관 정보를 입력하고 최종 결과를 확인합니다.
6.3. 사용 방법 (수동 입력)
모든 값은 밀리미터(mm) 단위로 입력합니다. 값 입력 시 결과가 실시간으로 반영됩니다.
- A. Tube 부피 계산:
- Tube 외경 (OD), Tube 내경 (ID): 내경(ID) 값을 알 경우 ID를, 모를 경우 OD를 입력합니다. (ID 우선 적용)
- Tube 길이, Tube 개수: Tube 1개의 길이와 총 개수를 입력합니다.
- B. Channel(Water Box) 부피 계산:
- Channel 개수: 설비 양단의 Channel 개수(1개 또는 2개)를 선택합니다.
- Channel 1, 2: 각 Channel의 외경(OD) 또는 내경(ID), 길이를 입력합니다. (ID 우선 적용)
- C. Shell Side 계산:
- Shell 외경 (OD), Shell 내경 (ID), Shell 길이: Shell의 치수를 입력합니다. (ID 우선 적용)
- 참고: Shell 내부 부피에서 Tube가 차지하는 부피는 자동으로 차감되어 Net Shell Volume이 계산됩니다.
- D. 배관 Volume 계산:
- Tube Side 배관: Tube 측에 연결된 배관의 내경과 총 길이를 입력합니다.
- Shell Side 배관: Shell 측에 연결된 배관의 내경과 총 길이를 입력합니다.
- 결과 확인:
- 모든 값은 실시간으로 우측의 계산 결과 요약에 합산됩니다.
- 최종 Volume (배관 포함) 섹션에서 총 Tube Side Volume과 총 Shell Side Volume을 확인합니다.
- 상세 계산 공식 보기 버튼을 클릭하면 각 항목의 상세 계산식이 표시됩니다.
7. 분석 모듈 5: 판형 열교환기 Volume 계산
7.1. 계산 목적
판형(Plate) 열교환기의 세정 작업에 필요한 약품량을 산출하기 위해 복잡한 내부 Plate 사이의 실제 유체 체적을 계산합니다.
7.2. 사용 방법
판형 열교환기 정보 입력:
- 판 너비 (Width, mm), 판 높이 (Height, mm)
- Nozzle 지름 (mm): 유체가 드나드는 포트의 지름을 입력합니다.
- 총 판 개수 (Plates): 설비를 구성하는 총 Plate 매수를 입력합니다.
- 판 두께 (Thickness, mm): Plate 1장의 두께를 선택합니다.
결과 확인:
- 값은 입력 즉시 실시간으로 계산되어 계산 결과에 표시됩니다.
- 추천 모델: 입력된 치수와 가장 근사한 표준 Plate 모델을 추천합니다.
- 최종 유체 Volume: 계산된 실제 유체 부피(Liters)를 확인합니다.
- 계산하기 버튼을 클릭하면 상세 계산 과정과 공식이 표시됩니다.
8. 공통 기능: 보고서 출력
모든 분석 모듈에는 결과를 외부로 공유하기 위한 보고서 기능이 제공됩니다.
- 보고서 출력하기: 결과가 산출된 상태에서 보고서 버튼을 클릭하면 입력값과 결과값이 정리된 보고서 팝업이 열립니다.
- 보고서 인쇄: 팝업 내 보고서 인쇄 버튼을 누르면 브라우저 인쇄 기능이 실행됩니다.
- 보고서 저장 (.txt): 팝업 내 보고서 저장 버튼을 누르면 텍스트 파일(.txt)로 다운로드됩니다.
