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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 최적제어 알고리즘을 이용하여 실험용 동물을 사육하는 생물안전 실험실을 대상으로 냉수 또는 온수 및 급기온도의 최적설정치를 구하고, 시뮬레이션을 통하여 실제 에너지 사용량과 비교하여 에너지 절감 효과를 관찰하여 개발된 최적제어 알고리즘이 기존의 제어방식에 비해 보다 효과적임을 확인하고자 한다.
- 본 연구에서는 기존 건물을 대상으로 열원 및 공조 설비에 대한 최적제어 시스템의 적용 가능성을 검토해 보고자, TRNSYS 프로그램을 사용하여 대상 건물을 모델링하고 최적 제어 알고리즘(1-3)을 적용하는 연구를 수행하였으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 최적제어 알고리즘은 냉온수온도, 급기온도, 냉각수 온도의 설정점을 변화하는 부하에 따라 적절하게 변화시켜 에너지소모량의 절감을 목적으로 한다. 그러나 모델링 된 존의 경우 냉열원이 CDU이여서 코일에 공급되는 유체가 냉수가 아닌 냉매이기 때문에 온도제어가 쉽지 않고, 공급되는 풍량은 실내 환기량과 실내 차압을 유지하기 위하여 거의 일정하다.
가설 설정
- Case 1의 경우 기존의 열원 및 공조 설비 시스템은 변경하지 않고 최적제어알고리즘에 맞추어 제어가 가능한 부분만 적용한 반면, Case 2의 경우에는 전술한 바와 같이 공조 시스템을 제어 알고리즘에 맞게 변경하는 것으로 가정하여 여러 대의 CDU를 부하에 따라 적응성이 강한 한 대의 터보식 냉동기로 대체하는 것으로 가정하였고, 그에 따라 변유량 펌프를 추가하였다. 변유량 펌프는 냉수량을 PI 제어하는 것으로 가정하였다.
- Case 1의 경우 기존의 열원 및 공조 설비 시스템은 변경하지 않고 최적제어알고리즘에 맞추어 제어가 가능한 부분만 적용한 반면, Case 2의 경우에는 전술한 바와 같이 공조 시스템을 제어 알고리즘에 맞게 변경하는 것으로 가정하여 여러 대의 CDU를 부하에 따라 적응성이 강한 한 대의 터보식 냉동기로 대체하는 것으로 가정하였고, 그에 따라 변유량 펌프를 추가하였다. 변유량 펌프는 냉수량을 PI 제어하는 것으로 가정하였다.
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