This study analyzed analyzes the energy performance of six houses in Daejeon completed which were built in 2011. Observed The observed houses, which were all designed and constructed inof the same size and structure, are were highly insulated with triple Low-E coating windows; the insulation level o...
This study analyzed analyzes the energy performance of six houses in Daejeon completed which were built in 2011. Observed The observed houses, which were all designed and constructed inof the same size and structure, are were highly insulated with triple Low-E coating windows; the insulation level of the walls is was $0.13W/m^2K$ and that of the roof is was $0.10W/m^2K$. As electric houses, all of the energy supplied to the houses, including for cooking, is was supplied by electricity. A and 3~4 kWp of photovoltaic system and a 3~5 kW of ground source heat pump (GSHP) were installed in each house tofor providing provide space heating/and cooling and hot water are installed. We constructed a Web-based remote monitoring system in order to understand energy consumption and the dynamic behavior of the energy system. T, and the results of our metering data analysis of 2013 are as follows. First, the annual residential energy consumption is was 4,400 kWh (${\sigma}=1,209$) and GSHP energy consumption is was 5,182 kWh (${\sigma}=1,164$). Second, residential energy consumption ranked highest in average energy usage, with at 45% of the total, followed by heating with at 30%, hot water supply with at 17% and cooling with at 6%. Third, the average energy independence rate is was 51.8%, the GFA (Gross gross floor area) criteria average energy consumption unit is was $48.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=10.1$), and the net energy consumption unit (except the energy yield of the PV systems) is was $24.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=8.8$).
This study analyzed analyzes the energy performance of six houses in Daejeon completed which were built in 2011. Observed The observed houses, which were all designed and constructed inof the same size and structure, are were highly insulated with triple Low-E coating windows; the insulation level of the walls is was $0.13W/m^2K$ and that of the roof is was $0.10W/m^2K$. As electric houses, all of the energy supplied to the houses, including for cooking, is was supplied by electricity. A and 3~4 kWp of photovoltaic system and a 3~5 kW of ground source heat pump (GSHP) were installed in each house tofor providing provide space heating/and cooling and hot water are installed. We constructed a Web-based remote monitoring system in order to understand energy consumption and the dynamic behavior of the energy system. T, and the results of our metering data analysis of 2013 are as follows. First, the annual residential energy consumption is was 4,400 kWh (${\sigma}=1,209$) and GSHP energy consumption is was 5,182 kWh (${\sigma}=1,164$). Second, residential energy consumption ranked highest in average energy usage, with at 45% of the total, followed by heating with at 30%, hot water supply with at 17% and cooling with at 6%. Third, the average energy independence rate is was 51.8%, the GFA (Gross gross floor area) criteria average energy consumption unit is was $48.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=10.1$), and the net energy consumption unit (except the energy yield of the PV systems) is was $24.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=8.8$).
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문제 정의
그러나 이들 연구에서는 에너지 사용 실태에 대한 데이터가 미흡하거나 분석기간·거주자가 없는 특정한 조건하에 분석하였기 때문에 현재 보급되고 있는 실증 저에너지 주택에 대한 자료로 사용되기에는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 실증 저에너지주택 단지에 대한 에너지 사용량과 에너지 사용비율, 원단위, 자립률 등을 분석하여 저에너지주택의 현 수준을 분석하고 차후 제로에너지주택 연구에 대한 기초 자료를 제시하고자 한다.
본 연구에서는 저에너지주택의 에너지성능을 평가 하기 위해 대전지역 6가구의 실증주택을 대상으로 에너지사용량을 조사하고 자립률을 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
(1)은 제로에너지 솔라하우스(ZeSH-Ⅱ)를 실험용 주택으로 시공하여 에너지사용 실태 및 에너지 자립률을 분석하였으며 Lee et al.(2)은 에너지제로 성능을 목적으로 하는 에너지제로하우스 모델을 비교 분석하여 에너지절감을 이룰 수 있는 표준 패시브하우스 모델을 제안하였다. Jeong et al.
Jeong et al.(3)은 제로카본 그린홈의 실내 열환경과 건물 전체에서 소비되고 생산되는 에너지 사용량을 평가하였다. 그러나 이들 연구에서는 에너지 사용 실태에 대한 데이터가 미흡하거나 분석기간·거주자가 없는 특정한 조건하에 분석하였기 때문에 현재 보급되고 있는 실증 저에너지 주택에 대한 자료로 사용되기에는 부족한 상황이다.
EPS 단열재 120 mm를 실외에 시공하고 실내로 2"×6" 구조목에 150 mm 글라스울을 사용하여 단열 후 석고보드로 마감 하였다.
각 주택에는 2대의 전열교환형 환기장치가 설치되었으며 각 환기장치의 급·배기덕트에는 댐퍼 (damper)를 설치하여 2개의 존이 개별제어 되도록 설계하였다.
바닥은 2"×10" 구조목에 EPS 단열재 250 mm 와 12T OSB 및 EPS 단열재 50 mm 추가하여 사용 후 그 위에 바닥난방 시스템을 시공하였다.
에너지 사용량과 시스템 동적거동 등을 파악하기 위해 Fig. 5와 같은 구조의 웹 기반 원격 모니터링시스템을 구축하였다. 측정된 데이터는 TCP/IP 통신에 의해 서버 컴퓨터에 전송되고 데이터베이스에 저장된다.
대상 데이터
Table 1은 실증주택의 건축개요를 나타낸 것이다. 동일한 건축면적과 구조를 갖는 목조주택들로서, 지상 1층에서 3층까지의 스킵플로어 형태로 설계되었다.
실증주택의 에너지 성능평가를 위한 데이터 분석은 2013년 2월부터 2014년 1월까지의 1년으로 하였다.
바닥은 2"×10" 구조목에 EPS 단열재 250 mm 와 12T OSB 및 EPS 단열재 50 mm 추가하여 사용 후 그 위에 바닥난방 시스템을 시공하였다. 창은 42 mm 3중 유리 제품을 사용하여 시공하였다. Table 2는 실증 주택의 부위별 단열수준을 나타낸 것이다.
1은 대전광역시 유성구에 위치한 본 실증주택의 전경을 나타낸 것이다. 총 6가구로 구성되어 있으며 2011년 7월 준공되었다.
성능/효과
(1) 실증주택의 연간 평균 주택(소비)전력량과 지열히트펌프 전력량은 각각 4,400 kWh와 5,182 kWh로 나타났다.
(2) 용도별 평균 에너지 사용은 주택전력이 45%로 가장 높으며, 난방 30%, 급탕 17%, 냉방 6% 순으로 파악되었다. 고 단열주택임에도 불구하고 난방전력의 비중이 냉방전력에 비해 5배 이상 높은 것으로 나타났다.
(3) 실증주택의 평균 에너지 자립율은 51.8%로서, 연면적 기준의 평균 에너지원단위는 48.7 kWh/㎡yr, 태양광발전량을 제외한 (순)에너지원 단위는 24.7 kWh/㎡yr로 나타났다.
실증주택의 연간 평균 주택(소비)전력량은 4,400 kWh(σ =1,022)이며, 최대 사용량을 나타내는 D 주택이 C 주택에 비해 2.3배 이상으로서 가구당 편차가 큰 것을 알 수 있다.
8은 C 주택을 제외한 5개 주택의 용도별 평균에너지 사용분포를 나타낸 것이다. 주택전력이 45%로 가장 높으며, 난방 30%, 급탕 17%, 냉방 6% 순으로 파악되었다. 고 단열주택임에도 불구하고 난방전력의 비중이 냉방전력에 비해 5배 이상 높음을 알 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
실증주택이란 무엇입니까?
실증주택은 취사 및 난방을 포함한 모든 에너지를 전기로 사용하고 가스 및 유류 등은 전혀 사용하지 않는 전기에너지 주택이다. 이들 주택에 공급되는 전력은지열히트펌프 시스템에 공급되는 일반용(갑) 저압전력과 주택의 조명 및 플러그, 취사, 환기 등에 사용되는 주택용 (저압)전력으로 구분되며 별도의 요금체계가 적용된다.
정부에서 2025년 에너지 절감률 100%의 제로에너지주택의 구현하기위해 무엇을 하였습니까?
정부에서는 2025년 에너지 절감률 100%의 제로에너지주택의 구현을 위해 건축물의 에너지절약 설계기준을 강화하고 친환경 주택의 건설기준 및 성능 등을 개정 하는 등 저에너지주택의 보급을 위해 노력하고 있다. 또한 한국패시브건축협회나 한국제로에너지건축협회와 같은 전문민간 단체에서도 제로에너지주택 및 저에너지주택의 보급을 위해 기술자료 및 데이터를 제공하고 있다.
실증주택에 공급되는 전력의 특징은 무엇입니까?
실증주택은 취사 및 난방을 포함한 모든 에너지를 전기로 사용하고 가스 및 유류 등은 전혀 사용하지 않는 전기에너지 주택이다. 이들 주택에 공급되는 전력은지열히트펌프 시스템에 공급되는 일반용(갑) 저압전력과 주택의 조명 및 플러그, 취사, 환기 등에 사용되는 주택용 (저압)전력으로 구분되며 별도의 요금체계가 적용된다. 계통 연계된 태양광발전 전력은 주택의 전기 수요에 우선 대응하며 잉여전력이 발생할 경우 계통전원으로 역 송전된다.
참고문헌 (3)
Jeong, S. Y., Baek, N. C., Yoon, J. H., Shin, U. C., Kim, Y. K., and Kang, S. H., 2011, The Study on Energy Performance Measurement and Energy Selfsufficiency Analysis of KIER Zero Energy Solar House II, Architectural Institute of Korea, Vol. 27, No. 12, pp. 307-314.
Lee, C. K., Lee, J. C., Kim, S. S., and Suh, S. J., 2012, Suggestion of the Characteristics of Element Technology and the Standard Model through the Comparison of Domestic Zero-energy Houses, Korea Society of Geothermal Energy Engineers, Vol. 8, No. 2, pp. 27-35.
Jeong, J. W., Cho, D. W., and Yu, J. Y., 2015, Analysis of the Indoor Thermal Environment and Heating Energy Consumption of Zero Carbon Green Home, Architectural Institute of Korea, Vol. 31, No. 1, pp. 151-158.
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