| 논문명 |
지열 히트펌프 적용을 위한 집단주거시설 냉난방 부하 분석 / Cooling and heating load analysis of residential cluster homes for geothermal heat pump applications / 구두발표 B-1 : 건물에너지 1 |
| 수록사항 |
한국태양에너지학회 추계학술발표회 논문집 (2017-10) |
| 주제어 |
집단주거시설 ; 난방 부하 ; 냉방 부하 ; 부하 분석 ; Residential cluster homes ; Heating load ; Cooling load ; Load analysis ; EnergyPlus |
| 요약1 |
현대 사회의 도심지는 인구 고밀도화 현상에 따라 밀집된 주거공간의 구조를 보이고 있으며 동시에 높은 에너지 수요가 나타난다. 이러한 대용량의 에너지 소비 구조를 보이는 아파트, 주상복합 등 집단주거 시설 경우 전세대의 냉난방 부하 패턴에 기반을 둔 효율적인 에너지 공급이 필요하다. 본 연구에서는 집단주거시설의 내부 발열 조건 및 환기부하를 포함한 다양한 부하조건을 기반으로 시간별, 월별 냉난방 부하 패턴 분석을 진행하였다. 또한 EnergyPlus 시뮬레이션 프로그램을 이용한 집단주거시설 표준 모델 구축을 위해 ASHRAE 90.1 기반 Prototype 모델의 물성치를 적용하였다. 시뮬레이션 모델의 월별 냉난방 부하를 분석한 결과, 냉방 부하는 8월에 5.9kWh/m2으로 가장 높았으며, 난방 부하는 1월에 14.0kWh/m2으로 가장 높게 나타났다. 또한 Peak 냉방 부하는 8월 10일에 363.4kW로 가장 높게 나타났는데 이는 해당 시점에 태양복사 및 외기 온도가 가장높았기 때문으로 사료된다. Peak 난방 부하는 월별 난방 부하 누적 값이 가장 높게 나타난 1월이아닌 12월 16일에 483.8kW로 가장 높게 나타났으나 1, 2월과 비교하였을 때 5% 미만의 차이를 보였다. 결과를 종합하였을 때, 주거시설의 특성상 난방 부하가 냉방 부하보다 높은 것으로 확인되었다. 이는 단위면적당 전기기기, 조명, 재실자 등의 내부 발열 요소가 업무용 건물보다 작기 때문인 것으로 사료된다. 또한 침기 및 환기 부하가 전체 난방 부하의 75% 이상을 차지하는 것으로 나타난 반면, 벽체와 유리를 통한 전도열은 상대적으로 난방부하에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 주거시설 100m2 면적당 대략 8kW(2.3RT)의 용량을 산정하는 기존 방식에 비하여 침기 (Infiltration)와 환기 (Ventilation) 조건을 다소 과도하게 설정해도 본 부하 해석에서는 100m2 면적당 4.3 kW(1.2RT)의 용량으로 산출되었다. 즉, 급탕과 안정율을 고려하지 않은 상태이기는 하지만 기존의 용량 산정 방식에 비해 절반 수준을 나타냈다. |
