초록 ▼

□ 연구개요
● 본 연구의 목표는 열원시스템 리모델링 시, 반송에너지 저감과 열원기기 효율 개선을 통해 열원시스템 전체의 성능을 향상시키는 기술의 개발과 검증이며, 냉동기, 냉각탑, 펌프, 수배관으로 이루어지는 열원시스템 전체를 대상으로 리모델링시 고효율 및 고사양 기기의 적용 등을 지양하였음
● 시스템 구성, 제어, 운용의 방법으로만 반송동력 절감과 열원기기 효율 향상을 유도하며 반송시스템과 냉각탑시스템의 리모델링 영역으로 구분하여 진행하였음
● 리모델링에 의해 건물의 최대부하가 감소하여 열원시스템 요소기기의 용량

□ 연구개요
● 본 연구의 목표는 열원시스템 리모델링 시, 반송에너지 저감과 열원기기 효율 개선을 통해 열원시스템 전체의 성능을 향상시키는 기술의 개발과 검증이며, 냉동기, 냉각탑, 펌프, 수배관으로 이루어지는 열원시스템 전체를 대상으로 리모델링시 고효율 및 고사양 기기의 적용 등을 지양하였음
● 시스템 구성, 제어, 운용의 방법으로만 반송동력 절감과 열원기기 효율 향상을 유도하며 반송시스템과 냉각탑시스템의 리모델링 영역으로 구분하여 진행하였음
● 리모델링에 의해 건물의 최대부하가 감소하여 열원시스템 요소기기의 용량이 다운사이징되고, 그 결과 냉수와 냉각수 유량이 줄어들어 반송에너지가 저감되는 것을 정량적으로 확인함
● 또한, 냉각탑 시스템에서 기존의 32℃보다 낮은 저온냉각수를 제조하는 알고리즘을 개발하여 냉각수 유량 감소와 냉각탑 풍량 증대를 통한 열원시스템의 에너지 절감 효과를 검증하였음

□ 연구 목표대비 연구결과
● 1차년도는 건물 리모델링 이후의 최대부하 변동과 열원시스템 요소기기의 용량 변경을 산정하고 기존 수배관 사용에 의한 반송에너지 변화를 정량적으로 파악하는 것에 주안점을 두었으며, 이를 모두 달성함
● 2차년도에는 냉수 미 냉각수의 통합재관 효용성과 리모델링 시 적용시 가능한 다수의 VRF 시스템을 검토하고 에너지 사용량 변화를 산출하여 SCIE 논문 등에 게재함
● 3차년도에는 2차 냉수펌프의 구성 및 운전 방안 등에 대한 케이스 분류와 그에 따른 에너지 사용량을 산출하였으며, SCI 및 KCI논문 등에 연구결과를 게재함
● 4차년도에는 저온냉각수 제조 알고리즘을 신규 작성하고, 기후존별 저온냉각수 제조 온도 및 연간 생산 시간을 정량적으로 파악하였으며, 5차년도에는 저부하 기간의 냉수 설정온도 범위를 파악하고 열원시스템의 성능 향상 방안을 제시함
● 5년간의 연구기간 동안 SCI논문 10편, KCI논문 5편, 지식재산권 출원 및 등록 각 1건, 4건의 수상 실적, 석박사 5명을 배출하였으며, 정성적 및 정량적으로 연구 목표를 모두 달성하였음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 본 연구는 건물에서 연간 에너지 사용량 비율이 가장 큰 열원시스템을 대상으로 그 효율 향상을 목표로 진행된 것이므로, 연구 결과에서 얻어진 성능 향상은 건물 부문에서의 탄소배출량 저감에 상당한 기여가 가능할 것으로 판단됨
● 준공 이후부터 리모델링 시점 사이에 발생하는 최대냉난방부하의 변동량 파악에 대한 결과물은 해당 프로세스를 검토 중인 모든 건물에 적용 가능하며, 의사결정의 기본 판단 자료로 활용할 수 있음
● 리모델링을 상정하여 개발한 냉각탑 시스템의 저온냉각수 제조 알고리즘은 냉동기 및 열원시스템 전체의 운전 효율 향상에 기여하고, 신규 건축물의 설계에도 동일하게 적용할 수 있어 중규모 이상의 건물군에 적용 가능함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 관내 마찰계수 저감과 펌프배치 변동에 의한 반송동력 에너지사용량 저감 ... 4
• (2) 저온냉각수를 이용한 열원기기 효율 향상 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 리모델링에 의한 실내발열 및 냉난방 부하 변화 파악 ... 6
• (2) 수배관 시스템의 변경 검토 및 리모델링에 의한 에너지절감 효용 검토 ... 7
• (3) 저온 냉각수 제조를 위한 냉각탑 시스템의 신규 알고리즘 작성 ... 9
• (4) 실측 및 계산 모델을 활용한 열원 시스템의 에너지 절감 효과 검토 ... 12
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 15
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 15
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 17
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 36