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빙축열 시스템과 흡수식 냉온수기 공조 방식의 경제성 분석
An Economic Analysis of Ice Thermal Storage and Absorption Chiller-Heater Systems 원문보기

대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집, 2009 June 25, 2009년, pp.218 - 223  

임현우 (서울산업대학교 주택대학원) ,  김영일 (서울산업대학교 건축학부) ,  김강산 (두산건설(주)) ,  강용태 (경희대학교 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Cost related to building equipment accounts for about 85% of the life cycle cost of buildings. Therefore proper selection of air-conditioning system is important for reducing the overall cost of buildings. In this study, large capacity ice thermal storage and absorption chiller-heater for air-condit...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 경제성분석 프로그램을 사용하여 사용자가 쉽게 경제성분석을 할 수 있다는 점에 초점을 두고 있다. 경제성분석 프로그램으로는 에너지 관리공단에서 개발한 프로그램을 이용하며, 공조 방식을 선정할 때 간단한 입력으로 경제성 분석을 할 수 있는 방법을 소개한다.
  • 본 연구에서는 두 방식의 절대적인 경제성 우열보다는 'e-Coolanal' 프로그램을 사용한 경제성 분석 방법에 초점을 맞추었으며, 공조 방식의 경제성 분석을 간단하게 수행할 수 있는 방법을 제시하는데 의의가 있다.
  • 한국가스공사에서는 가스냉방을 사용하는 경우 지원금 혜택이 있다. 소형 용량에 대하여 지원금 혜택이 많은데 그 이유는 소용량의 가스 냉방 방식을 널리 보급하고자 함이다.
  • 설치공사비에는 설치에 필요한 모든 공사비를 말하는데 객관적인 기준이 있는 것도 아니고, 건물마다 조건이 상이하기 때문에 표준 공사비를 산정하기가 매우 어렵다. 여기서는 여러 설계, 제작업체 그리고 사무실도시가스공급사에 실제 비용을 문의하여 정하였다.

가설 설정

  • (5) 전력요금은 기본요금과 사용요금의 합으로 계산된다. 기본요금은 최대 사용 전력을 예상하여 한국전력과 계약을 하는데 사용유무에 관계없이 매달 납부한다.
  • Table 5는 업무용 서울지역 냉방 및 난방의 가스요금을 나타낸다. 가스의 발열량은 10,500kcal/㎥라고 가정한다.
  • 기기, 설비 또는 건축물의 수명은 동일할 필요가 없다. 각 대상별로 수명 기간까지만 원금 및 해당 이자를 상환하고 수명이 종료되면 새로 기기를 구입, 설치 또는 공사를 한다고 가정한다. 이 방법은 적용이 용이하면서도 다양한 조건을 수용할 수 있는 분석 방법이다.
  • 필요 면적은 실제 기기 면적의 2배라고 가정하였다. 건축 공사비는 100천원/㎡라고 가정한다.
  • 보험료는 지원금을 제외한 초기투자비의 0.17%/년이라고 가정한다.
  • 초기투자비를 연간균등부담법에 의해 매년 같은 금액을 상환한다고 가정하였다. 본 방법에서는 초기투자비 전체를 대출 받은 후 매년 같은 금액을 기기의 수명이 종료될 때까지 상환한다고 가정한다. 매년 부담하는 금액은 원금 상환과 이자의 합이 된다.
  • 전기를 사용하기 위해서는 변압기 등의 수전 설비가 필요하다. 본 연구에서는 수전설비 비용을 kW당 120천원이라고 가정한다.
  • Table 7은 경제성 분석 프로그램 빙축열 시스템의 초기투자비/운전비 입력 사항이다. 빙축열 시스템에서 냉방시 터보냉동기의 COP(상온용)는 4.0, 빙축냉시 COP(저온용)는 3.5로 가정한다. 저온용으로 운전시 얼음 생성을 위하여 증발기의 압력을 낮추어야 하므로 COP는 상온 대비 12.
  • 이는 사무실 공간에 해당하는 임대료이며 옥상인 경우 사무실 비용의 5%, 지하 기계실인 경우 15%라고 가정한다. 설비가 차지하는 면적은 실제 기기의 면적의 2배라고 가정한다.
  • 0%/년인데 아직 각 방식에 대한 객관화된 데이터는 없는 실정이다. 수선비는 제조업체와 설계사무실의 의견을 종합하여 3%라고 가정한다.
  • 본 연구에서는 경제성 분석 방법으로 연간균등부담법(Annual Equal Payment)을 사용한다. 이 방법에서는 초기투자비에 대해서는 전체를 대출 받은 후 매년 같은 금액을 기기의 수명이 종료될 때까지 상환한다고 가정한다. 매년 부담하는 금액은 원금 상환과 이자의 합이 된다.
  • 인건비는 25,000천원/년이라고 가정한다.
  • 5로 가정한다. 저온용으로 운전시 얼음 생성을 위하여 증발기의 압력을 낮추어야 하므로 COP는 상온 대비 12.5%가 낮은 3.5로 가정한다.
  • 초기투자비를 연간균등부담법에 의해 매년 같은 금액을 상환한다고 가정하였다. 본 방법에서는 초기투자비 전체를 대출 받은 후 매년 같은 금액을 기기의 수명이 종료될 때까지 상환한다고 가정한다.
  • 열원 설비와 기타 기기를 설치하기 위해서는 바닥과 주변에 대한 공사가 필요하다. 필요 면적은 실제 기기 면적의 2배라고 가정하였다. 건축 공사비는 100천원/㎡라고 가정한다.
  • Table 8은 경제성 분석 프로그램 흡수식 냉온수기의 초기투자비/운전비 입력 사항이다. 흡수식 냉온수기 COP는 1.0 으로 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
장비비는 무엇인가? 장비비는 초기에 투자해야 하는 비용을 말하며 여기에는 각종 기기의 구입비용이 포함된다. 기기의 가격은 절대적인 가격이 있는 것이 아니고 판매자와 구매자의 협의에 의하여 정해지는 것으로 매우 유동적이다.
초기투자비와 유지관리비에는 어떠한 것이 고려되는가? 경제성 분석은 Table 1과 같이 초기투자비와 유지관리비의 2가지 항목으로 분류한다. 초기투자비에는 장비비, 건축공사비, 설치공사비, 수전(受電)설비, 지원금, 세제 혜택 등이 고려될 수 있다. 기기와 설비는 수명이 한정되어 있으므로 수명이 고려된다. 유지관리비에는 기본전력, 에너지 비용, 공간 사용료, 인건비, 보험금, 수선비 등이 고려될 수 있다.
최적의 공조 방식을 선정하는 일이 중요한 이유는? 건물의 생애비용 중 약 85%가 설비와 연관되므로 최적의 공조 방식을 선정하는 일은 건물의 초기 및 운전비용을 절약하기 위하여 매우 중요하다. 공조 방식을 결정하는 요인으로는 용량, 효율, 크기, 운전편리성, 수명, 유지관리성, 미관, 소음, 가격, 운전비 등 다양하여 일반화하기는 어렵다.
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