(주)신창하이테크
SC-BIPV-1
10년
주장비
시험
물리적 측정장비 > 온도/열/습도/수분측정장비 > 온도/습도/수분측정기
2024-02-08
1,030,000,000원
KS F 8414,EN 13823,KS C 8577(6.20)
□ 관련 표준
- KS F 8414 : 건축물 외부 마감 시스템의 화재 안전 성능 시험 방법
- EN 13823 : Reaction to fire tests for building products. Building products excluding floorings exposed to the thermal attack by a single burning item
- KS C 8577 : 건물일체형 태양광 모듈(BIPV) — 성능평가 요구사항(6.20)
- 건물형 태양광에 대한 실대형 화재 평가를 통해 ‘건축자재등 품질인정 및 관리기준’ 등 검증
- 건물형 태양광에 대한 내화 성능 평가를 통해 ’신재생에너지설비 KS 인증’ 등 검증
기관의뢰
고정형
건별
[EA] 13,500,000원
□ 건물형 태양광 시스템 실대형 화재 평가 시스템 장비의 용도
○ 구축하고자 하는 본 시스템은 화재 안전성 강화를 위해 변경되는 국토교통부의 ‘건축자재등 품질인정 및 관리기준’에 대응하여 건물 외장재 기능을 하는 건물형 태양광의 내화성능 평가를 위한 필수 장비임
○ 건물형 태양광 시스템에 대해 단독으로 시험 가능한 전용 실대형 화재 평가 시스템을 구축함에 따라, 건물형 태양광에 대한 장비 소급성과 전문인력 등의 적합성이 갖추어진 환경에서 연속성을 가지고 시험평가 수행이 가능하며, 전기·건축·화재 분야 건물형 태양광 시험 장비와 연계하여 통합성능평가 체계를 구성
○ 건물형 태양광 시스템의 건물 외장재 Mock-up 시험을 통해 실물 화재 시험을 수행하고, 실물 화재 시험 과정에서 발생하는 결과 요소(온도, 손상 정도)를 분석하여 건물형 태양광 시스템의 실제 적용 환경에서 내화성능 검증
○ 다양한 형태로 적용되는 건물형 태양광 모듈의 특성을 고려하였을 때 ‘건축자재등 품질인정 및 관리기준’에서 요구되는 준불연/불연시험의 재료 관점 내화성능 평가 방법 외에 건물형 태양광 시스템에 적합한 형태의 모듈 단위 내화성능 검증 방안 확보 및 시험 기반 구축
○ 국토교통부의 건축법 개정에 따라 건축물 외장재를 대체하여 설치되는 건물형 태양광 시스템에 대한 화재 안전성과 신뢰성을 확보하여 산업부 및 한에공 등 신재생에너지 보급 주체에서 요구하는 인증체계를 구축하여 안정적인 건물형 태양광 보급 확대 지원
□ 장비의 주요 구성
○ 바탕벽
○ 열전대
○ 목재 및 착화원
○ SBI 주시험 장치
○ 트롤리
○ SBI 버너
○ 계측 장치
○ 가스 검출 장치
○ 가스 분석기
○ 광원 감쇠 장치
○ 시험 데크
○ 버너
○ 건식 여과 집진설비
○ 불티방지장치(Flash Back Arrest Chamber)
○ 활성탄/소석회 정량 공급 장치
○ 와류형 세정장치 (Wet Scrubber)
○ 배기 송풍기(Fan & Motor)
○ 집진 덕트 구성
○ 각 시험별 데이터 장치 및 집진 설비 통합 제어
○ 기타 유틸리티
□ 장비의 주요 사양
○ 바탕벽
- 철골 구조 : 4,400(W) × 3,400(D) × 10,000(H)
- 콘크리트재 : 철골 구조 동일 크기로 탈부착이 가능한 형태
- 주벽(Main Wall) : 2,600(W) × 8,000(H)
- 측벽(Wing Wall) : 1,500(D) × 8,000(H)
- 연소실 : 2,000(W) × 1,000(D) × 2,000(H), 내화 구조(Alc Panel 구조, Hact 재료 적용)
○ 열전대
- KS C 1602 : 2009 열전대, Type K 준수, 최대 측정 온도 1,100 ℃ 이상
- 미네랄 절연으로 지름 1.5 mm, 이음부는 절연 처리
- 외부 열전대 : Level 1 & 2 (8ea × 2set)
- 내부 열전대 : Level 2 (8ea × 4set)
○ 목재 및 착화원
- 플랫폼 : 1,800(W) × 1,200(D) × 400(H), 고온(1,200℃ 가량)에 견디는 구조
- 소나무 목재 크립 : KS F 8414 : 2019 부속서 A 목재 열원 사양에 따름
- 헵탄풀 함 : 325(W) × 265(D) × 63(H), 고온(1,200℃ 가량)에 견디는 구조
- 착화봉 및 헵탄, 위험물 보관 케이지
○ SBI 주시험 장치
- 시험실 : 3,400(W) × 3,400(D) × 4,300(H), Euroclass A1/A2급 내화성능 확보
- 트롤리 개구부 : 1,470(W) × 2,450(H), 투시창 설치
- 트롤리 U-Propile : (2.1 ± 0.1) m
- 트롤리 하부 공기 흡입구와 연기배출을 위한 후드의 개구부를 제외한 개구면적은 0.05 m2을 초과하지 않아야 함
○ 트롤리
- 트롤리 : 두 개의 시험체가 수직으로 설치, 수직 코너에는 샌드버너를 설치
- 트롤리는 시험실 개구부와 완전히 밀착되도록 설치
- 트롤리 바닥 하부 공기 흡입구 : ϕ 8 ~ ϕ 12 규격의 타공된, 개구율 (40 ~ 60) %를 만족하는 철판으로 마감하고 트롤리 이동의 편의성을 위하여 시험실 바닥과 10 mm 이격
○ SBI 버너
- 주버너(Main Burner) : 트롤리 바닥(두 시험체가 만나는 코너 바닥, 각 시험체 표면으로부터 300 mm 이내 설치
- 보조버너(Auxilary Burner) : 프레임 중앙(시험실 바닥으로부터 (1,450 ± 5) mm 에 위치
- 주버너/보조버너 : 250(W) × 250(D) × 80(H), 재질 : STS 304
- 연소 연료 : 프로판 95 % 이상
- 질량유량조절기(MFC) : 버너의 열방출률을 30.7 kW로 유지 하기 위하여 STC에서 프로판 공급량을 22 L/min으로 유지
○ 계측 장치
- 열전대 : KS C 1602 : 2009, Type K, 지름 1.6 mm, 9 ea
- Bi-directional probe With DPT : 범위 ± 100 Pa, 정확도 ± 2 Pa, 반응 시간 : 0.3 초
- Pitot-Tube : Type L, 측정 유효 길이 500 mm, 크기 ϕ 6
- Flowtransmiter : 정확도 ± 0.1, 범위 (0 ~ 30) m/s, 정확도 ± 0.1 m/s
- 1,625 mm 길이의 덕트 내부에 50 mm 거리 지점부터 630 mm의 가이드베인, 내경 ϕ 214, 외경 ϕ 314의 오리피스를 구성
- 2,155 mm 길이의 덕트에 열방출률 측정을 위해 Sampling Probe, Bi-directional Probe, Thermocoupls, light extinction system을 설치
○ 가스 검출 장치
- 검출기 프로브 : 재질 STS 316L, 직경 ϕ 10 (O.D) × 1 mm
- 입자 필터(Line filter) : 필터링 크기 > 0.1 um, 필터링 효율 93 %
- 콜드 트랩 : 온도 범위 (- 20 ~ - 10) ℃, 내부 부피 10 L, 냉장고 1/2 HP, 냉장재 R-404A
- 헤파 필터 : 필터링 크기 0.3 um
- 진공 펌프 : 공기 용량 60 L/m, 최대압 6.5 kgf/cm2, 최대 진공 740 mmHg
- 드라이어라이트 : 작동압 < 6 kgf/cm2, 크기 ϕ (67 × 290) mm(H), 2 set
○ 가스 분석기
- 가스분석기는 시험 시작전 10분 이상 교정가스 Span 값의 1 % 이내의 선형성을 유지
- 산소 분석 : 상자성, 범위 (0 ~ 25) %, 정확도 ± 0.01 %, 반응 시간 < 10 s
- 이산화산소 분석 : 적외선, 범위 (0 ~ 10) %, 정확도 < 0.1 %, 반응 시간 < 20 s
- 차압발신기 : 범위 ± 100 Pa, 정확도 ± 2 Pa, 반응 시간 0.3 s
- 질량유량콘트롤러 (MFC) : 유체 C3H8, 열 공급 100 kW, 정확도 < ± 1 LPM, 반응 시간 < 1.2 s
○ 광원 감쇠 장치
- 광원 : 할로겐 라이트 광원 10 W, 색온도 2,900 K, 광원 지름 25 mm, 크기 ϕ 40 × 190 L
- 리시버 : 실리콘 포토 타입, 스펙트럼 필터, 크기 ϕ 40 × 190 L
- 스펙트럼 필터 : 크기 ϕ 25
- 증폭기 : 크기 ϕ 25
- 전원 공급기 : 용량 AC 220 V, 60 Hz, 파워 유닛 20 W, 전압공급기능
○ 시험 데크
- 지붕 : 폴리우드
- 데크 프레임 : SS 304
- 처마 : 불연재 (Lummy Ack Board)
- 칸막이 : 불연재 (Lummy Ack Board)
- 메인 프레임 : SS 41
- A,B 판정기준 (화염 전파길이 1.82 m, 2.4 m)를 확인할 수 있는 지그 형태 확보
- 사이즈 변동에 따른 다수 모듈을 거치할 수 있는 지그 확보
- 각도 조정 가능 형태
○ 버너
- 가스 흐름 등급 : 21,000 ~ 22,000 Btu (369 ~ 387 kWh) / (760 ± 28) ℃
- 제트 타입 버너 : SS 304
- 가스 공급관 : SS 304
- 가스 컨트롤 : 모터 및 밸브 구성
- 터빈계 : 범위 (0.6 ~ 40) m3/hr, 최대압력 20 Bar, 재현력 < 0.1 %
- 압력계 : 범위 (0 ~ 3) kg/m2, 작동온도 (– 20 ~ 80) ℃, 정확도 1.5 % 이내(전체 대비)
- 전자 벨브 : 최대 20,000 mmAq
- 자동 발화기 : 8 kVp, SS 304
- 동절기(- 20 ℃)에 시험이 가능한 방안(가스 용량, 유량 조건 등) 확보
- 잉걸을 착화시킬 수 있는 별도 장치
· 가스버너의 착화 불꽃의 온도 : (888 ± 10) ℃ (버너 상단 58.7 mm 지점)
- 화재 안전 장치
○ 건식 여과 집진설비
- (3 ± 0.5) MW의 열 방출이 가능한 배기 설비
- 여과 집진(Bag Filter Body) : 1,000 m3/min
- 재질 : SS275 (외부 내열 페인트 하도, 상도)
- On-line Jet Puls 방식
- 건식 여과 집진 여과면적은 1,000 m3/min 풍량을 처리할 수 있는 충분한 여과면적으로 설계
- 필터(Filter) : GLASS-FIBER 적용
- 에어 탱크 압력이 150 A 파이프를 초과하는 경우는 반드시 KOSHA 인증 획득 필요
- 집진설비는 - 450 mmAq 압력을 견딜 수 있도록 설계
- 대기환경보전법을 만족시키는 정화 장치
○ 불티방지장치(Flash Back Arrest Chamber)
- 화재실험 중에 발생 되는 화염이 집진장치 내부로 유입되지 못하도록 불티 방지 챔버 설치
- 재질 : SS275 (외부 내열 페인트 하도, 상도)
○ 활성탄/소석회 정량 공급 장치
- 건식 여과 집진설비 전단에 소석회와 활성탄 투과를 위한 정량 공급장치를 구성
- 정량 공급 장치에 저장조 용량은 각 50 kg 이상으로 설계
- 정량 공급 장치는 인버터를 이용하여 조절할 수 있도록 구성
○ 와류형 세정장치 (Wet Scrubber)
- 처리용량 : 500 m3/min × 2기 (500 CMM × 2)
- 재질 : STS 304
- 세정장치는 내부 충진재를 사용하지 않는 와류식 세정장치 적용
- 세정장치는 폐수 발생량과 비산수 발생량을 최소화한 설계 진행
- 세정장치 동파방지 장치 적용(정지상태)
- 세정장치 내 폐수(폐수+먼지) 배출이 편리한 구조
- 세정장치는 450 mmAq 압력을 견딜 수 있도록 설계
- 세정장치내 세정수는 화재실험 2시간 이상 연속 실험 조건에서 백연 발생이 없도록 구성 (동절기 기준)
- 세정수는 자동으로 일정 수위를 유지할 수 있도록 설계되어야 하며 세정수 급수와 배수는 간단한 조작으로 자동 운전되도록 구성
○ 배기 송풍기(Fan & Motor)
- 재질 : SS275 외
- 사양 : 1,000 CMM × 450 mm
- 배기 송풍기는 인버터를 이용해 제어
- 배기 송풍기 흡입구에는 수동 댐퍼 설치
- 송풍기는 진동을 방지하기 위하여 방진장치를 포함
- 송풍기 흡입/배출구에는 Expansion Joint를 적용
○ 집진 덕트 구성
1. 실물모형 시험 (KS F 8414)
- 시험 중 발생하는 고열 및 고압에 의해 변형되지 않는 구조
- 재질 : SS 275, 304
- 후드 개구부 크기 : 6,000(W) × 5,000(D)
- 후드에서 집진설비까지 메인덕트 직결
- 메인덕트 외 천장 잔여 가스 배기를 위한 소형 덕트(건물 환기용)
- 메인덕트와 환기 덕트는 전동 댐퍼를 이용하여 풍량을 제어할 수 있도록 구성
2. 화염전파 시험 (EN 13823)
- 재질 : SS 304
- 후드 개구부 크기 : 1,200(W) × 1,400(D)
- 배기 송풍기(100 m3/min) 연결을 통한 여과 집진기 직입
- 집진설비와 덕트로 연결하여 100 m3/min 풍량을 처리할 수 있어야 하며 메인덕트 연결부와 전동 댐퍼를 이용하여 풍량을 제어할 수 있도록 구성
- 배기덕트 : 내경 (315 ± 5) mm, 보온 처리 (미네랄 울 50 t)
- 배기덕트 유량 : (0.5 ~ 0.65) m3/s (25 ℃), 시험 시 유량 일정 유지
- 배기덕트 유량 제어를 위한 인버터 및 콘트롤 댐퍼 적용
- 부수적인 덕트 내부 온도 확인을 위해 Collector로부터 400 mm 거리에 열전대 설치
3. 내화 시험 (KS C 8577)
- 재질 : SS 304
- 조정 핀, 환풍 덕트, 감쇄관 등 구성
- 배기 팬 : 500 m3/min 이상
- 인버터 : 3상, 380 V, (0.75 – 11) kW
- 3 point 평균 풍속 : (5.3 ± 0.2) m/s
4. 집진설비
- 건물형 태양광 시스템 실대형 화재 평가 시스템 내부의 풍량 간섭이 없도록 Duct 구성
- KS F 8414 및 KS C 8577 표준 적용 시험은 주 배기 송풍기를 통한 여과 집진기 직입
- EN 13823 표준 적용 시험 별도 배기 송풍기 연결을 통한 여과 집진기 직입
- 집진설비 설계 시, 건물형 태양광 실증센터 외부 설치 공간 및 설계하중을 고려하여 구축
- 대기 배출 굴뚝은 화재시험평가실(층고 18.9 m)보다 높게 설치할 것
○ 각 시험별 데이터 장치 및 집진 설비 통합 제어
1. 실물모형 시험 (KS F 8414)
- 온도 데이터 저장 시스템 : 1초 이내의 간격으로 열전대로부터 입력 데이터 기록 및 저장
- 열전대 및 커넥터 : 60 채널
- TC Enclosure : 500(W) × 300(D) × 600(H)
- 데이터 기록용 PC, 운용 프로그램(유선)
2. 화염전파 시험 (EN 13823)
- 제어 : 배기덕트 유량, 버너에 공급되는 프로판 가스 양
- 데이터 저장 시스템 : 1초 간격으로 계측 데이터 기록 및 저장
- 모니터링 및 저장 데이터 : 덕트 유량, 덕트 온도, 프로판 공급량, 열방출률, 연기발생률, 열전대 온도, 주변 온도, 산소 농도, 이산화탄소 농도
- 시험이 진행되는 동안 MFC 로부터 프로판 공급량은 실시간으로 기록
- 데이터 기록용 PC
3. 내화 시험 (KS C 8577)
- 시험데이터 획득 및 기록
- 데이터 기록용 PC 및 40인치 이상 모니터
4. 집진설비
- 재질 : STS 304
- 형식 : 케비넷 (동력반+제어반)
- Touch-Screen 구성하여 외부에서 동작 상태를 쉽게 볼 수 있도록 구성
- 연소 가스가 유입되는 가스 유입부, 집진장치 전단, 세정장치 전단, 최종 배출 가스 온도를 확인할 수 있도록 구성
- 화재 발생 방지를 위해 이상 온도 발생 시 온도를 제어할 수 있도록 구성
○ 기타 유틸리티
1. 실물모형 시험 (KS F 8414)
- 영상 기록 장비 : 시험체 면의 전체 높이에 대한 지속적인 영상 기록이 가능한 CCTV & DVR
- 풍속계 : 시험체 주변 공기 속도를 측정할 수 있는 장치(휴대형) (정확성 : ± 0.5 m/s)
- 시계 : 시험시간을 확인할 수 있는 스탠드형 대형 시계 (정확성 : 1초 이내)
- 항온항습기 : 목재 열원 보관용 (2 set 보관 가능 용량)
- 화재 안전 장치
2. 화염전파 시험 (EN 13823)
- 대기압계 : 범위 ± 500 Pa, 정확도 ± 0.2 % 또는 ± 2 Pa
- 습도계 : RH 타입, 범위 (0 ~ 99) %, 정확도 < 5 %
- 온도계 : K 타입, 범위 (– 40 ~ 180) ℃, 정확도 ± 1 ℃
- 풍속계 : 범위 (0 ~ 30) m/s, 정확도 ± 1 m/s
- 시험용 가스 : 프로판, 헵탄, 일산화탄소(0.8 %), 이산화탄소(8 %), 질소
- 화재 안전 장치
3. 내화 시험 (KS C 8577)
- 열전대 : KS C 1602 : 2009 열전대, Type K 준수
- 풍속계 : 범위 (0 ~ 30) m/s, 공기온도 – 10 ~ 60 ℃
- 가스 : LNG 35 m3/hr, LPG 35 m3/hr 이상
- 기화기 : 50 kg/hr 이상
- 잉걸을 건조할 수 있는 별도 장치 (A등급 잉걸 5개 이상)
- 시험실(8,800(W) × 8,000 (D) × 5,000 (H))의 환경 조건(상온)을 조절할 수 있는 장치
- 안전성, 용이성이 고려된 착화된 잉걸을 시료 위에 옮길 수 있는 기구
- 화재 안전 장치 (가스 누출 검출기, 소화장치, 안전 지그 등)
4. 집진설비
- 건물형 태양광 실증센터 외부 한정된 공간에 구축
- 실증센터 1층 공간 : 8,000(W) × 3,000(D)
- 실증센터 2층 공간 : 13,000(W) × 4,500(D), 설계하중 300 kg / m2