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공조설비 운전방법 및 시설개선을 통한 에너지절약 효과분석
An Analysis of the Energy Saving Effect Through the Retrofit and the Optimal Operation for HVAC Systems 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.24 no.4, 2012년, pp.343 - 350  

김용기 (한국건설기술연구원 그린빌딩연구실) ,  이태원 (한국건설기술연구원 그린빌딩연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The major goal of building energy management is to minimize the energy consumption while maintaining the comfortable environment condition. Nowadays building energy management to save HVAC energy and so on is the most critical issue for existing building service branch with high efficiency equipment...

주제어

#개보수   #최적 운전   #에너지 절약   #유지관리   #공조시스템  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 지역냉난방을 수행하는 중소형 사무용 건물의 공조시설 개보수 및 운전개선을 통한 건물에서의 연간 냉난방 에너지 절약 효과를 분석하고자 한다.
  • 또한 공기조화기의 경우 공조기 냉난방용 유량제어밸브의 구동기 고장으로 유량제어밸브가 완전 개방상태로 냉난방 운전을 하고 있고, 공조기 댐퍼 구동기고장으로 최적 외기도입 제어를 수행하지 않고 있다는 것이다. 추가적으로 각종 순환펌프에 대한 유지관리 시기 및 교체시기를 알 수 없고, 타 건물에 비하여 전력사용량이 많다는 문제점을 지적하였다.

가설 설정

  • Y：Heating energy consumption(Gcal/d).
  • 또한, 2009년 12월의 공조기 환기온도는 약 29.2℃이었고, 2010년 2월의 공조기 환기온도는 24.0℃로 5.2℃의 실내온도 편차를 보였으며(공조기 환기온도가 건물의 실내온도를 대표하는 것으로 가정함), 실내외 온도 변화에 따른 냉난방 에너지 소비량은 1℃당 약 4～7%에 달하므로 본 연구에서는 5%를 적용하여, 실내온도 관리에 의한 난방에너지 절감율은 26%(5.2℃×5%/℃)로 가정하였다.
  • K 건물의 현장방문 및 기계실 운영자의 면담을 통하여 공조설비 운영상의 문제점을 개략적으로 정리하면 다음과 같다. 먼저 기계실에 설치된 구형 흡수식 냉동기의 운전성능을 알 수 없어 합리적인 교체 시기를 판단할 수 없다는 것이다. 난방 및 급탕용 열교환기의 경우, 외기온도에 따른 난방 운전방법이 명확하지 않아, 현재는 관리자 임의적으로 난방순환펌프를 1대 또는 2대 운전하고 있는 실정이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실제 건물 현장 설비의 문제점은? 건물에서의 각 종 설비는 시간의 경과에 따라 경년열화에 의하여 그 성능이 저하 될 뿐만 아니라 고장의 발생, 성능의 저하로 인한 에너지 사용량의 증가를 초래하므로 초기의 설계과정에서 설정한 설비의 성능 유지 및 에너지관리를 위하여 유지관리가 필수적이다. 그러나 실제 건물 현장에서는 설비 시스템에 대한 감시와 점검, 성능 및 고장․열화진단, 에너지 사용량 관리 등이 설비 관리자 개인의 임무로 부여되어 왔으며, 설비관리자의 전문성 부족에 따라 체계적이고, 효율적인 관리가 이루어지지 않고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 국내에서도 BEMS(Building and Energy Management System)가 도입되고 있으나 아직은 시장진입 초기단계로 보급 활성화를 위해서는 성능 및 고장진단 등의 설비 유지관리 및 건물 에너지관리와 직접적으로 관련된 서비스 기능을 확대하고, 유사 관리시스템간의 통합화가 필요하다.
건물에서의 각 종 설비가 시간의 경과에 따라 초래하는 현상은? 건물에서의 각 종 설비는 시간의 경과에 따라 경년열화에 의하여 그 성능이 저하 될 뿐만 아니라 고장의 발생, 성능의 저하로 인한 에너지 사용량의 증가를 초래하므로 초기의 설계과정에서 설정한 설비의 성능 유지 및 에너지관리를 위하여 유지관리가 필수적이다. 그러나 실제 건물 현장에서는 설비 시스템에 대한 감시와 점검, 성능 및 고장․열화진단, 에너지 사용량 관리 등이 설비 관리자 개인의 임무로 부여되어 왔으며, 설비관리자의 전문성 부족에 따라 체계적이고, 효율적인 관리가 이루어지지 않고 있다.
K 건물에서 2010년 2월 17일에 밸브 구동기를 교체한 계기는? K 건물에 설치된 공기조화기의 냉온수 유량제어 밸브가 고장이 난 상태에서 환기온도가 설정온도에 근접하고 있는데도 난방코일의 유량제어밸브는 100%열린 상태로 운전됨에 따라 급기온도가 과다하게 상승하며, 실내온도가 상승하여 에너지 낭비 요인이 발생하였다. 따라서 2010년 2월 17일에 밸브 구동기를 교체하였다.
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참고문헌 (6)

  1. Bae, C. H., Kim, Y. I., and Chung, K. S., 2011, Analysis of Energy Consumption and Research on Energy Saving of Lighting and Cooling Energy of a Superstore, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 23, No. 4, pp. 342-348. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Kim, D. S., Kim, C. Y., Um, C. J., and Song, E., 2008, Case Studies of HVAC System Through Energy Audit, Proceedings of the SAREK 2008 summer annual conference, pp. 0066-0071. 

  3. Woo Won T&C Corp., 2005, Report of TAB for HVAC systems, Report of KICT, pp. 64-89. 

  4. KICT, 2010, A Verification Study on the Control and Management System Included the Performance Diagnosis of the HVAC System, Report of MKE(Ministry of Knowledge Economy)[ 2006-E-BD11-P-01], pp. 231-330. 

  5. Kim, Y. K. and Lee, T. W., 2010, A Field Performance Test of Absorption Chillers, Proceedings of the KSME 2010 fall annual conference, pp. 3777-3782. 

  6. Kim, Y. K. and Lee, T. W., 2011, An Analysis of the Energy Saving Effects through Retrofit and Optimal Operation in Medium Sized Building, Proceedings of the SAREK 2011 summer annual conference, pp. 654-659. 

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