초록 ▼

본 연구에서는 에너지 자립형 커뮤니티 개발 및 실증과제의 3차년도 연구를 수행하였다. 기 수행된 실증단지 설계대로 실증단지 조성(약 90% 완공)을 하였다. 이와 더불어 냉난방 및 급탕용으로 주택에 적합한 신재생하이브리드 콤팩트시스템 개발 및 기타 건물에너지 저감핵심기술에 대한 연구를 수행하였다.
핵심기술 내용은 다음과 같다.
◦ 신재생 하이브리드시스템 보완 설계, 설치 및 최적 제어기법 개발
◦ 핵심 요소기술 적용 : 제로에너지 주택에 설치
◦ 핵심설비 시운전 및 시스템 작동상태 점검
◦ 커뮤니티센터 자

본 연구에서는 에너지 자립형 커뮤니티 개발 및 실증과제의 3차년도 연구를 수행하였다. 기 수행된 실증단지 설계대로 실증단지 조성(약 90% 완공)을 하였다. 이와 더불어 냉난방 및 급탕용으로 주택에 적합한 신재생하이브리드 콤팩트시스템 개발 및 기타 건물에너지 저감핵심기술에 대한 연구를 수행하였다.
핵심기술 내용은 다음과 같다.
◦ 신재생 하이브리드시스템 보완 설계, 설치 및 최적 제어기법 개발
◦ 핵심 요소기술 적용 : 제로에너지 주택에 설치
◦ 핵심설비 시운전 및 시스템 작동상태 점검
◦ 커뮤니티센터 자연채광연계 조명제어시스템 적용 설계
◦ 실증단지 (에너지자립형 주택 및 커뮤니티센터) 시공 및 핵심요소기술 적용
◦ 단지 전체에 대한 모니터링 시스템 구축(4차년도에 지속)

Abstract ▼

As the demonstration town was designed in 2011, construction was completed 90% in this year. In addition, the renewable hybrid compact system which is combined solar thermal and geothermal heat pump, for air conditioning and hot water of zero energy houses and other core technologies for building en

As the demonstration town was designed in 2011, construction was completed 90% in this year. In addition, the renewable hybrid compact system which is combined solar thermal and geothermal heat pump, for air conditioning and hot water of zero energy houses and other core technologies for building energy reduction were performed in this year.
The key contents are as follows.
◦ Development design and installation of renewable hybrid compact system
◦ Development of optimal control techniques for renewable hybrid compact system
◦ Installed Core energy reduction technologies on the zero energy houses
◦ Commissioning and operation test of facilities
◦ Design of daylight system and dimming control system for Community Center
◦ Construction of zero energy houses and community center
◦ Design establishment of monitoring system for zero energy community(continuing next year)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 15
• 그림목차 ... 21
• 표목차 ... 30
• 제 1 장 서론 ... 33
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적 ... 33
• 1. 연구의 배경 ... 33
• 2. 연구의 목표 및 내용 ... 34
• 가. 연구의 목표 ... 34
• 나. 당해년도 연구내용 ... 34
• 제 2 절 연구 추진전략 및 체계 ... 35
• 1. 연구 추진전략 ... 35
• 2. 연구 추진체계 ... 35
• 제 2 장 제로에너지 커뮤니티용 제로에너지건물 부하구성요소 최적화 연구 ... 37
• 제 1 절 서론 ... 37
• 제 2 절 전기부하 절감의 중요성 및 적용기술 ... 38
• 1. 조명부하의 개념 및 중요성 ... 38
• 2. 조명부하 절감 기술 ... 38
• 가. 고효율 조명기기 ... 38
• 나. 조명제어 시스템 ... 41
• 다. 자연채광 활용 ... 43
• 3. 플러그부하의 개념 및 중요성 ... 47
• 4. 플러그부하 절감 기술 ... 48
• 가. 전원관리 프로그램 설정 ... 48
• 나. 대기전력 차단 플러그 스트랩 사용 ... 49
• 다. 기기 사용자 절전 교육 ... 50
• 라. 고효율 기기 사용 ... 50
• 제 3 절 BIPV시스템의 개요 ... 52
• 1. BIPV시스템의 정의 및 필요성 ... 52
• 2 BIPV시스템의 종류 ... 53
• 3. BIPV시스템 적용 사례 ... 54
• 제 4 절 조명 및 플러그부하 자립화를 위한 BIPV시스템 최적 설계방안 수립 ... 59
• 1. 조명 및 기기의 고효율화를 통한 건물 부하 민감도 분석 ... 59
• 가. 조명장치의 고효율화를 통한 건물 부하 민감도 분석 ... 59
• 나. 기기의 고효율화를 통한 건물 부하 민감도 분석 ... 62
• 2. BIPV시스템 적용을 통한 건물부하 절감방안 개발 ... 64
• 제 5 절 자연채광연계 조명제어를 통한 건물에너지 소비량 최소화 방안 개발 ... 66
• 1. 조명제어 적용 방식에 따른 건물에너지 소비량 분석 ... 66
• 2. 조명제어연계 BIPV창호 시스템 적용에 따른 건물에너지 절감 방안 수립 ... 69
• 3. 조명제어연계 BIPV창호 시스템 적용에 따른 빛환경 평가 ... 70
• 4. 조명제어연계 BIPV창호 및 부분적 블라인드 적용에 따른 건물에너지 소비량 분석 ... 75
• 가. 내부 롤쉐이드 블라인드 부분 적용에 따른 건물에너지 성능 변화 ... 75
• 나. 슬랫형 블라인드 부분 적용에 따른 건물에너지 성능 변화 ... 77
• 제 6 절 결론 ... 79
• 제 3 장 태양열/지열히트펌프 콤팩트형 하이브리드시스템 ... 80
• 제 1 절 콤팩트형 하이브리드 시스템 ... 80
• 1. 시스템 개요 ... 80
• 2. 콤팩트형 태양열/지열 축열(냉)시스템 시제품 제작 ... 81
• 제 2 절 콤팩트형 하이브리드 시스템 성능시험 ... 82
• 1. Zero Energy Solar House-II 에 적용시험 ... 82
• 가. 시스템 개요 ... 82
• 나. 시스템 제어 ... 85
• 다. 실증 시험 및 성능 분석 ... 86
• 제 3 절 급탕전용과 냉난방용 응축기를 갖는 히트펌프 개발 ... 93
• 1. 히트펌프 개요 ... 93
• 2. 시험장치 구성 ... 95
• 3. 시스템 제어방법 및 측정방법 ... 96
• 4. 측정결과 및 분석 ... 97
• 제 4 절 실증단지 설치용 시제품 제작 및 제어장치 ... 106
• 1. 시제품 제작 ... 106
• 2. 제어조건 ... 107
• 가. 히트펌프 제어 ... 107
• 제 4 장 에너지자립형 커뮤니티센터의 구현을 위한 통합 에너지시스템 개발 ... 109
• 제 1절 에너지자립형 주택 외피성능 및 열교부위 평가 ... 109
• 1. 개요 및 추진과정 ... 109
• 2. 시뮬레이션을 통한 외피성능 평가 ... 110
• 가. 에너지자립형 주택 설계도면 검토 ... 110
• 나. 열교부위 평가를 위한 3차원 열전달평가 ... 111
• 다. 상당 열관류율(U-value) 분석 ... 114
• 제 2 절 에너지자립형 주택의 환기성능 평가 ... 116
• 1. 실내 공기질을 고려한 환기의 필요성 ... 116
• 가. 실내 오염물질 ... 116
• 나. 환기 기준 ... 118
• 2. 환기 제어조건 오염물질 ... 119
• 가. 이산화탄소(CO2) ... 119
• 나. 주택의 이산화탄소(CO2) 농도 ... 120
• 3. 환기설비 시스템 적용 기술 ... 122
• 가. 하이브리드 환기기술 ... 122
• 나. 배열회수 시스템 ... 124
• 4. 배열회수 및 하이브리드환기 적용방안 ... 125
• 가. 제로에너지주택의 환기성능과 에너지자립율 민감도 분석 ... 125
• 나. 배열회수 및 하이브리드환기 적용방안 연구 ... 126
• 다. 배열회수 조닝시스템 실증 실험 ... 128
• 제 3 절 에너지자립형 주택의 Blower Door Test 및 IR카메라 실험 ... 132
• 1. 건물의 기밀성능 실험 ... 132
• 가. 기밀성능 측정 방법 ... 132
• 나. 기밀성능 평가 기준 ... 132
• 다. 각 국의 기밀성능 평가기준 ... 133
• 2. 에너지자립형 주택의 Blower Door Test ... 134
• 가. 에너지자립형 주택 기밀성능 측정 방법 및 개요 ... 134
• 나. 에너지자립형 주택의 Blower Door Test를 통한 침기 횟수 ... 134
• 3. IR카메라의 특성 및 실험조건 ... 136
• 가. IR카메라의 종류 및 특성 ... 136
• 나. IR카메라의 건물분야의 응용방법 ... 136
• 다. IR카메라 실험조건 ... 137
• 4. 에너지자립형 주택의 IR카메라 실험 ... 137
• 가. 에너지자립형 주택 IR카메라 실험 방법 ... 137
• 나. IR카메라 실험을 통한 건물의 단열 및 기밀성능 평가(A Type, BType) ... 138
• 다. IR카메라 실험을 통한 건물의 단열 및 기밀성능 평가(C Type) ... 145
• 제 4 절 그린커뮤니티 센터의 원격모니터링시스템 ... 148
• 1. 모니터링 시스템 개요 ... 148
• 2. 원격모니터링 시스템 구축 방법 ... 149
• 가. 모니터링 시스템 구성 프로세스 ... 149
• 나. 원격 모니터링 시스템의 구성 방법 ... 150
• 다. 고창 커뮤니티 센터의 원격 모니터링 시스템의 구성 ... 151
• 제 5 절 결 론 ... 156
• 제 5 장 에너지자립형 주택 및 커뮤니티센터 설계, 시공 ... 158
• 제 1 절 에너지자립형 주택 타입별 설계도 ... 158
• 1. 에너지자립형 주택 A타입 투시 및 설계도 ... 158
• 2. 에너지자립형 주택 B타입 투시 및 설계도 ... 162
• 3. 에너지자립형 주택 C타입(타운하우스) 투시 및 설계도 ... 165
• 제 2 절 커뮤니티센터 설계 ... 171
• 제 3 절 에너지자립형 주택 및 커뮤니티센터 시공 ... 177
• 1. 에너지자립형 주택(A, B, C타입) 시공 ... 177
• 가. 기초 및 골조공사 ... 177
• 나. 단열 및 창호공사 ... 179
• 다. 신재생에너지 및 고효율기기 설치공사 ... 183
• 2. 커뮤니티센터 및 LED가로등 시공 ... 187
• 가. 커뮤니티센터 신재생에너지시스템 설치공사 ... 187
• 나. 제로에너지타운 LED가로등 설치공사 ... 189
• 제 6 장 모니터링 시스템 구축 ... 191
• 제 1 절 운영환경 ... 191
• 1. 모니터링 시스템의 기본 개념과 정의 ... 191
• 가. 모니터링시스템의 기본 개념 ... 191
• 2. 시스템 구성 ... 192
• 3. 통신망 구성 ... 193
• 4. 운영장비 ... 194
• 제 2 절 데이터 측정 및 수집 ... 195
• 1. 데이터 측정 ... 195
• 2. 데이터 수집 ... 196
• 가. 데이터 수집 방법 ... 196
• 나. 데이터 처리 ... 197
• 3. HMI 프로그램 ... 199
• 가. HMI 메뉴 ... 199
• 나. HMI 메인화면 ... 200
• 다. HMI 시스템 계통도 ... 203
• 4. 데이터 처리 및 DB화 서버프로그램 ... 204
• 가. 서버프로그램 – 로그인 ... 204
• 나. 서버프로그램 - raw데이터 보기(로그인 필요) ... 205
• 다. 서버프로그램 – 데이터 ... 206
• 제 3 절 웹모니터링 ... 213
• 1. 웹모니터링 시스템 개요 ... 213
• 가. 웹모니터링 시스템 웹페이지 흐름도 ... 213
• 나. 웹모니터링 시스템 이용자 계층 및 이용권한 ... 214
• 다. 메뉴명세서 ... 215
• 2. 웹모니터링 시스템(관리자모드) ... 219
• 가. 관리자 로그인 ... 219
• 나. 관리자 홈 초기화면 ... 219
• 다. 통합모니터링 ... 220
• 라. 세대별 모니터링 ... 231
• 마. 커뮤니티 센터동 모니터링 ... 235
• 바. 실험주택관리 ... 242
• 사. 사용자관리 ... 244
• 아. 알림마당(게시판) ... 246
• 자. 관리자 로그아웃 ... 250
• 3. 웹모니터링 시스템(세대사용자) ... 251
• 가. 사용자 신청 ... 251
• 나. 사용자 로그인 ... 253
• 다. 인트라넷 홈 초기화면 ... 253
• 라. 모니터링 자료 조회(ex: 세대 73호) ... 254
• 마. 회원정보수정 ... 260
• 바. 사용자 로그아웃 ... 262
• 4. 웹모니터링 시스템(일반국민용) ... 263
• 가. 초기화면 ... 263
• 나. 사업소개 ... 264
• 다. 모니터링자료 ... 268
• 라. 태양에너지 소개 ... 274
• 마. 알림마당(게시판) ... 277
• 제 7 장 종합결론 ... 278
• 참고문헌 ... 280
• 서지정보양식 ... 283
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 284
• 끝페이지 ... 284