A Case Study on Economic Analysis of a Solar Water Heating System and a Ground Source Heat Pump System Applied to a Military Building

This study is to analyze the performance of SWH(Solar Water Heating) and GSHP(Ground Source Heat Pump) systems by evaluating their energy efficiency and LCC(Life Cycle Cost) as being applied to the OO hall as a selected building in the Army. The OO hall, used as bathrooms, dining rooms, accommodations and offices, has reinforced concrete structure system with three floors above the ground and one underground, and its total floor area is approximately 2,917$m^2$. Two energy simulations are conducted to predict the yearly cooling and heating energy of the selected building: One is for analysis of an air-conditioning energy consumption using the e-Quest program, and another is for two new-renewable energy facilities as a water heating source using the RETScreen. The installed capacity of two new-renewable energy facilities is determined according to the 5% level of total standard construction cost. As a briefly result, SWH system is more energy-effective than GSHP system. Considering the break-even point, it is expected that SWH can take only 3 years 11 months to pay for itself in savings while the investment of GSHP can be recovered in more than 16 years 6 months.

군 복지시설의 지열시스템과 태양열시스템 경제성 평가 사례 연구

본 연구는 군 복지시설인 육군 OO회관에 신 재생에너지 중 태양열 및 지열시스템을 적용했을 때, 각각의 효율성과 경제성을 분석하여 그 성능을 평가하였다. 연구 대상 건물은 철근콘크리트구조로서 건물 규모가 지하 1층 지상 3층이며 연면적이 약 2,917$m^2$인 건물이다. 건물의 용도는 목욕탕, 식당, 객실 및 사무실이며, 연간 냉 난방 에너지 소비량 판단 및 분석을 위해 e-Quest 시뮬레이션을 이용하였다. 신 재생에너지 적용에 대한 경제성 평가는 RETScreen 시스템을 이용하였다. 단, 신 재생에너지 시스템 사용은 연구대상 건물을 표준공사비로 판단했을 때 공사비의 5% 범위내로 한정하였다. 신 재생 에너지시스템 적용시 태양열시스템은 급탕용으로, 지열시스템은 냉방용으로 하였다. 연구결과 태양열시스템이 지열시스템보다 효과적이었다. 지열시스템은 투자비 상환시점이 약 16년 6개월 이후인 반면, 태양열시스템은 약 3년 11개월 이후에 가능한 것으로 판단되었다. 향후 화석에너지의 고갈과 지구온난화 등의 문제 해결을 위한 방안으로서 신 재생에너지의 이용 확대가 예상되며, 이에 군에서도 안정적인 에너지 수급을 위해 지속적인 발전이 되길 기원한다.