대수분할운전이란?

오늘은 냉난방 설비, 펌프 시스템, 보일러 운전 등에서 자주 등장하는 개념,
대수분할운전(台數分割運転, Staged Operation)에 대해 정리해보겠습니다.

 

이 개념은 특히 부분부하 운전 효율을 높이기 위한 설비 운전 전략으로서,
단일 대형 설비보다 소형 다대(多台) 설비를 조합하여 운전하는 방식을 의미합니다.

 

 

 

 

대수분할운전이란?

대수분할운전이란
전체 부하를 감당하기 위해 대형 장비 1대를 사용하는 대신,
2대 이상 다수의 소형 장비로 나누어 운전하는 방식입니다.

 

즉, 필요한 부하만큼만 설비를 단계적으로 가동하거나 정지시켜,
부분부하 효율을 높이고 에너지 낭비를 줄이기 위한 운전 방식입니다.

 

가장 흔한 예가 보일러, 냉동기, 펌프 등의 1차 회로 구성에서의 다대 병렬운전입니다.

 

 

좀 더 이해하기 쉽게 비유해보자면

대수분할운전은 마치 식당에서 손님 수에 따라

가스렌지를 1개만 켜거나 3개 다 켜는 식의 조절법입니다.

 

손님이 적을 땐 하나만 돌려도 되고,
사람이 몰리면 전부 가동하되,
각 장비는 항상 고효율 운전 영역에서 움직이게 되는 방식입니다.

 

 

 

 

대수분할운전의 필요성

왜 대수분할운전이 필요할까요? 그 이유는 아래와 같습니다.

• 부분부하 구간에서 단일 대형 설비의 효율 저하
• 부하 변화에 따른 탄력적인 대응 필요
• 예비기 확보를 통한 신뢰성 향상
• 고장 시 전면정지 방지 (백업 기능)
• 전기 피크 전력 제어 및 분산 가능

 

 

 

 

대수분할운전 적용대상설비

적용 설비	설명
보일러	다수 보일러의 단계별 기동/정지
냉동기	병렬 연결된 냉동기를 부하에 따라 시퀀스 운전
순환펌프	유량 변화 대응을 위해 1대씩 교번 가동
공기조화기(AHU)	냉온수 코일 순환량 제어용 2~3대 펌프 분할 운전
배기팬, 환기팬	다대 구성으로 급배기량 단계 조절
지열히트펌프	지역난방 백업이나 하이브리드 운전용 다수 구성

 

 

 

 

 

대수분할운전 장점

대수분할운전의 장점을 요약해보자면 다음과 같습니다.

• 운전 효율 향상 : 항상 고효율 지점에서 설비 운전 가능
• 에너지 절감 : 필요할 때만 가동하므로 무의미한 에너지 낭비 없음
• 시스템 안정성 : 고장 시 다른 대수로 대체 가능
• 예비율 확보 용이 : N+1, N+2 방식으로 설계 가능
• 유지보수 편리 : 한 대 정비 중에도 나머지로 계속 운전 가능

 

 

 

 

대수분할운전 유의사항

설계 및 제어 시 유의사항은 다음과 같습니다.

• 시퀀스 제어 로직 필요 : 자동화 제어시스템(BAS, DDC 등) 필수
• 설비별 용량 균형 : 각 대수의 크기 차이 최소화 (효율 균등 분배 목적)
• 로테이션 운전 고려 : 수명 분산을 위한 운전 순서 자동 순환
• 부하 예측 연동 필요 : 실내외 온도, 예약운전 조건 반영
• 기동 충격 방지 대책 : 순차기동, 전류 제한 등 반영

 

 

 

 

결론

정리해보자면 대수분할운전은
전체 설비용량을 다수로 나누어 탄력적으로 운전함으로써,
에너지 효율을 극대화하고 시스템의 안정성·유지관리성까지 확보할 수 있는 스마트 운전 방식입니다.

 

현대 건축기계설비에서 보일러, 냉동기, 펌프 등 거의 모든 동력 설비에 필수적으로 적용되며,
제어시스템과 연동하여 시퀀스 로직, 로테이션, 부하분산이 잘 설계되어야
진정한 의미의 고효율 시스템이 완성될 수 있습니다.

 

 

 

 

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