DXJF1_17F_RACK(17단 배터리 랙)에 전면 흡기 및 후면 배출(Front-In, Rear-Out) 모듈을 구성할 때, 3.7MWh 용량을 충족하기 위한 가장 이상적인 배치 방식은 ‘양열 배치(중앙 통로 냉기 방식)’입니다.
17단 고밀도 랙의 물리적 특성과 기류 제어 관점에서의 구체적인 설계 솔루션을 제안해 드립니다.
1. 추천 공간 레이아웃: 양열 배치 + 중앙 통로 냉기 방식
40FT 컨테이너 내부에 3.7MWh 용량을 확보하려면 최소 8~10개 안팎의 DXJF1 랙이 필요합니다. 이를 한 줄(단열)로 배치하면 컨테이너 길이(12m) 대비 공간 효율이 매우 떨어지며, 후면 배기 통로가 너무 길어져 열 병목이 발생합니다.
- 최적 구조: 컨테이너 중앙에 약 800~1,000mm 폭의 작업 통로(Cold Aisle)를 두고, 양쪽 벽면으로 랙을 마주 보게 배치합니다.
- 급기 동선: 항온항습기가 바닥(이중바닥)으로 밀어 넣은 냉기가 가운데 통로 바닥의 타공 그릴을 통해서만 집중적으로 뿜어져 올라옵니다.
- 배기 동선: 통로의 냉기가 각 랙 전면으로 흡입된 후, 배터리 열을 흡수하여 랙 후면(컨테이너 외벽 쪽 좁은 통로: Hot Aisle)으로 빠져나갑니다. 이 열기는 외벽 틈을 타고 천장 공간(Return Plenum)으로 상승하여 공조기로 회수됩니다.
2. DXJF1_17F 고밀도 랙 기류 설계의 3대 핵심 요건
17단(17F) 랙은 높이가 높고 모듈이 촘촘히 적층되어 있어 상·하단 간의 풍량 편차와 기류 쇼트(Short Circuit)를 막는 것이 핵심입니다.
① 상부 밀폐 및 후면 격리 (Hot Aisle Containment)
- 17단 랙의 최상단 모듈과 컨테이너 천장 사이의 빈 공간을 차폐판(Blanking Panel)으로 완벽히 밀폐해야 합니다.
- 이를 막지 않으면 랙 후면으로 나온 뜨거운 공기가 천장으로 가지 않고, 압력 차에 의해 다시 랙 상단 전면 흡기구로 유입되는 ‘기류 재순환’이 발생하여 상단 15~17층 모듈이 과열됩니다.
② 17단 모듈 간 차압 관리 (정압 제어)
- 바닥 급기 방식 특성상, 바닥과 가까운 하단(1~5층) 모듈은 냉기가 강하게 도달하지만, 위로 올라갈수록 기류 압력(정압)이 떨어져 상단(13~17층) 모듈은 냉방 부족 현상이 생기기 쉽습니다.
- 해결책: 랙 전면 도어의 타공률을 최소 70% 이상 확보하고, 각 배터리 모듈 후면에 내장된 자체 배기 팬(Axial Fan)이 상단 랙일수록 더 높은 RPM으로 회전하도록 BMS 또는 공조기 연동 제어(PWM 제어)를 세팅해야 합니다.
③ 풍량 균등 분배를 위한 바닥 댐퍼 조절
- 항온항습기 바로 앞에 있는 배터리 랙과 가장 멀리 떨어진 배터리 랙 간의 공기 공급량 차이를 줄여야 합니다.
- 중앙 통로 바닥에 설치되는 타공판 밑에 풍량 조절 댐퍼(Opposed Blade Damper)를 설계하여, 공조기와 가까운 쪽은 댐퍼를 살짝 닫고 먼 쪽은 완전히 열어 8~10개 랙 전체에 균일한 풍량이 들어가도록 물리적 밸런싱을 잡아줍니다.
3. 단열 성능 및 결로 방지 가이드
국내 설치 조건(여름철 다습, 겨울철 혹한)에서 양열 배치를 할 경우, 랙 후면의 뜨거운 공기가 컨테이너 금속 외벽과 직접 만나기 때문에 컨테이너 외함 설계가 매우 중요합니다.
- 벽면 우레탄 패널 두께: 최소 75mm~100mm 이상의 고밀도 우레탄 단열을 적용하여 여름철 외부 복사열 침입을 막고 내부 결로를 원천 차단해야 합니다.
- 공조 제어 기준: 배터리 표면 온도가 급격히 변하지 않도록 급기 온도는 20°C 수준을 유지하되 대풍량(High CFM)으로 기류를 강하게 순환시키는 방식을 권장합니다. [1]
현재 이 레이아웃에서 컨테이너 내부 도어(유지보수용 문)의 위치나 소방 설비(가스 소화설비 배관 등)와의 간섭 여부 중 특별히 우려되시는 부분이 있으신가요? 구체적인 구조적 제한 사항이 있다면 말씀해 주세요.