외기온도 변화에 따른 지역난방 공동주택 열공급 최적제어 알고리즘에 관한 연구 Study on the optimal heat supply control algorithm for district heating community buildings in response to outdoor air temperature원문보기
우리나라는 높은 인구밀도 때문에 효율적인 택지 이용을 위해서 공동주택을 많이 건설하고 있다. 건축기술의 발달로 공동주택은 점차 대형화, 고층화, 집단화 되어 가고 있으며, 새로 계획되는 신도시의 공동주택을 중심으로 지역난방 열공급 시스템의 보급이 활발히 이루어지고 있다. 지역난방 공동주택의 난방부하는 외기온도에 따라서 변한다. 그러나 공급수온도를 외기온도에 대응하여 변화시키지 않으면 배관망 열손실이 증가될 뿐만 아니라 필요로 하는 열공급을 충족시키지 못한다. 공급수온도를 권장온도보다 높게 설정하여 운전하면 지역난방의 환수온도도 상승하고 배관망 열손실이 증가하게 된다. 본 연구에서는 지역난방 공동주택의 에너지 분배과정에서의 열손실에 관해서 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 지역난방 공동주택의 열분배 배관망에서의 열손실을 최소로 하는 열공급 최적제어 ...
우리나라는 높은 인구밀도 때문에 효율적인 택지 이용을 위해서 공동주택을 많이 건설하고 있다. 건축기술의 발달로 공동주택은 점차 대형화, 고층화, 집단화 되어 가고 있으며, 새로 계획되는 신도시의 공동주택을 중심으로 지역난방 열공급 시스템의 보급이 활발히 이루어지고 있다. 지역난방 공동주택의 난방부하는 외기온도에 따라서 변한다. 그러나 공급수온도를 외기온도에 대응하여 변화시키지 않으면 배관망 열손실이 증가될 뿐만 아니라 필요로 하는 열공급을 충족시키지 못한다. 공급수온도를 권장온도보다 높게 설정하여 운전하면 지역난방의 환수온도도 상승하고 배관망 열손실이 증가하게 된다. 본 연구에서는 지역난방 공동주택의 에너지 분배과정에서의 열손실에 관해서 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 지역난방 공동주택의 열분배 배관망에서의 열손실을 최소로 하는 열공급 최적제어 알고리즘에 관한 연구를 수행하였다. 지역난방 공동주택 기계실 열교환기에서 열분배 공급수온도와 공급수유량을 제어하여 외기온도 변화에 따라 공동주택 각 세대에서 필요로 하는 난방부하를 충족하면서 열분배 배관망에서의 열손실을 최소로 하는 열공급 최적제어 기술을 실현하였다. 대한민국 경기도 화성시에 위치한 1,473 세대의 D-아파트를 시험 대상으로 2008년 1년간 공동주택의 기계실에서 공급한 열량과 각 세대에서 사용한 열량을 비교함으로써 배관망 열손실량을 계산한 결과 공급열량의 24.1%가 배관망에서 손실되는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 가변 공급수온도, 가변 공급수유량 열공급제어를 통해서 배관망 열손실률을 13.6% 감축시킬 수 있었다.
우리나라는 높은 인구밀도 때문에 효율적인 택지 이용을 위해서 공동주택을 많이 건설하고 있다. 건축기술의 발달로 공동주택은 점차 대형화, 고층화, 집단화 되어 가고 있으며, 새로 계획되는 신도시의 공동주택을 중심으로 지역난방 열공급 시스템의 보급이 활발히 이루어지고 있다. 지역난방 공동주택의 난방부하는 외기온도에 따라서 변한다. 그러나 공급수온도를 외기온도에 대응하여 변화시키지 않으면 배관망 열손실이 증가될 뿐만 아니라 필요로 하는 열공급을 충족시키지 못한다. 공급수온도를 권장온도보다 높게 설정하여 운전하면 지역난방의 환수온도도 상승하고 배관망 열손실이 증가하게 된다. 본 연구에서는 지역난방 공동주택의 에너지 분배과정에서의 열손실에 관해서 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 지역난방 공동주택의 열분배 배관망에서의 열손실을 최소로 하는 열공급 최적제어 알고리즘에 관한 연구를 수행하였다. 지역난방 공동주택 기계실 열교환기에서 열분배 공급수온도와 공급수유량을 제어하여 외기온도 변화에 따라 공동주택 각 세대에서 필요로 하는 난방부하를 충족하면서 열분배 배관망에서의 열손실을 최소로 하는 열공급 최적제어 기술을 실현하였다. 대한민국 경기도 화성시에 위치한 1,473 세대의 D-아파트를 시험 대상으로 2008년 1년간 공동주택의 기계실에서 공급한 열량과 각 세대에서 사용한 열량을 비교함으로써 배관망 열손실량을 계산한 결과 공급열량의 24.1%가 배관망에서 손실되는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 가변 공급수온도, 가변 공급수유량 열공급제어를 통해서 배관망 열손실률을 13.6% 감축시킬 수 있었다.
In the Republic of Korea, community buildings are widely built to achieve efficient usage of land due to high population density. Advance in architectural technology leads community buildings to become large, high, and collective. In newly developed cities, district heating systems are well spread a...
In the Republic of Korea, community buildings are widely built to achieve efficient usage of land due to high population density. Advance in architectural technology leads community buildings to become large, high, and collective. In newly developed cities, district heating systems are well spread across community buildings. Heating load changes due to outdoor temperature in district heating. However, heat loss is increased in distribution pipelines and heat supply may not be sufficient enough to meet demands when supply water temperature is not controlled in accordance to outdoor air temperature variation. In addition, return temperature of district heating and heat loss in pipelines increase if supply water temperature is higher than recommended temperature. In this study, we developed a heat supply optimal control algorithm that minimizes the heat loss in heat distribution pipelines from heat supply to community buildings. Controlling the temperature and flow rate of the hot water supplied to the heat exchanger for community buildings enables us to develop a heat supply optimal control technique that meets the heating load required by each household in community buildings in accordance with changes in the outdoor temperature and that minimizes the heat loss occurring in the heat distribution pipelines. A one-year study in 2008 on a 1,473-household “D” community buildings in Hwaseong, Gyeonggi, South Korea, compared the heat capacity used by each household as well as the heat capacity supplied to the heat exchanger room of the community buildings to calculate the amount of heat loss in the heat distribution pipelines. The results confirmed that 24.1% of supply heat rate was lost in the pipelines. In the present study, controlling the variable hot water temperature and flow rate of the heat supply lowered the heat loss rate in the pipelines to 13.6%.
In the Republic of Korea, community buildings are widely built to achieve efficient usage of land due to high population density. Advance in architectural technology leads community buildings to become large, high, and collective. In newly developed cities, district heating systems are well spread across community buildings. Heating load changes due to outdoor temperature in district heating. However, heat loss is increased in distribution pipelines and heat supply may not be sufficient enough to meet demands when supply water temperature is not controlled in accordance to outdoor air temperature variation. In addition, return temperature of district heating and heat loss in pipelines increase if supply water temperature is higher than recommended temperature. In this study, we developed a heat supply optimal control algorithm that minimizes the heat loss in heat distribution pipelines from heat supply to community buildings. Controlling the temperature and flow rate of the hot water supplied to the heat exchanger for community buildings enables us to develop a heat supply optimal control technique that meets the heating load required by each household in community buildings in accordance with changes in the outdoor temperature and that minimizes the heat loss occurring in the heat distribution pipelines. A one-year study in 2008 on a 1,473-household “D” community buildings in Hwaseong, Gyeonggi, South Korea, compared the heat capacity used by each household as well as the heat capacity supplied to the heat exchanger room of the community buildings to calculate the amount of heat loss in the heat distribution pipelines. The results confirmed that 24.1% of supply heat rate was lost in the pipelines. In the present study, controlling the variable hot water temperature and flow rate of the heat supply lowered the heat loss rate in the pipelines to 13.6%.
주제어
#District Heating Heat Supply Control Alogorithm Community Building
학위논문 정보
저자
변선준
학위수여기관
高麗大學校 大學院
학위구분
국내박사
학과
機械工學科
지도교수
崔英惇
발행연도
2013
총페이지
xiv, 127장
키워드
District Heating Heat Supply Control Alogorithm Community Building
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