The potential impacts of climate change on heating and cooling energy demand were investigated by means of transient building energy simulations and hourly weather data scenarios for Inchon. Future trends for the 21 st century was assessed based oil climate change scenarios with 7 global climate models(GCMs), We constructed hourly weather data from monthly temperatures and total incident solar radiation ($W/m^2$) and then simulated heating and cooling load by Trnsys 16 for Inchon. For 2004-2080, the selected scenarios made by IPCC foresaw a $3.7-5.8^{\circ}C$rise in mean annual air temperature. In 2004-2080, the annual cooling load for a apartment with internal heat gains increased by 75-165% while the heating load fell by 52-71%. Our analysis showed widely varying shifts in future energy demand depending on the season. Heating costs will significantly decrease whereas more expensive electrical energy will be needed of air conditioning during the summer.
A Microsoft Access application program is developed to calculate energy demands for a Community Energy System (CES) composed of various types of buildings. The field-measured heating, hot water, cooling, and electricity energy consumptions for 14 types of building are systematically organized in forms of database and hourly loads for a span of year (8760 hours) are generated through an automated statistical procedure. User-friendly standard windows interfaces are provided to assist non-expert end users.
The field-surveyed and measured energy consumption data is processed to develop building energy demand models for heating, hot water, cooling, and electricity. The load models are systematically organized as a database and hourly loads for a span of year (8760 hours) are generated by the program. Rased on those models a Microsoft Access application program is developed to calculate energy demands for a Community Energy System (CES) composed of 17 types of buildings. User-friendly interfaces are provided to assist non-expert end users and necessary tools to link the calculation results to subsequent coagulations such as operation simulation or economic assessment.
공동주택에서 2025년 정부가 추진하고 있는 Zero Energy 건축물 구현과 친환경에 대한 탄소배출 저감 문제로 재생에너지 생산시스템의 추가 적용은 반드시 필요하다. 따라서 공동주택 적용 및 활용성을 높일 수 있는 BIPV시스템 개발을 통하여 설치면적 확보와 세대 활용성을 높일 수 있도록 하는 것이 필요하다. 특히 거실 창호의 경우 주방향이 남향, 남동 또는 남서향으로 배치되어 태양광을 적용하기에 적합한 특성을 가지고 있다. 그러나 창호는 건물외피의 역할과 재실자가 조망과 정보취득을 얻을 수 있는 중요한 통로가 되기 때문에 단열 문제나 시야 차폐의 문제는 발생하지는 않도록 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 a-si타입 모듈 2개를 10% 투과율로 Bsck Coating 색상을 달리한 모듈과 c-si BIPV 모듈을 커튼월 창호시스템으로 개발, 일반 2중 창호시스템과 비교 평가를 위해 실제 Test bed 건물에 시공하여 시환경 및 실내 창측면 온도변화 측정 분석을 진행하였다. 현재 국내외 출시되고 있는 a-si see through 모듈은 10~30%의 투과율로 창 마감재로 대체가 가능하나 건축 환경(시환경,열환경)에 대한 분석은 전무한 상태이다. 본 연구에서는 시환경과 창유리면의 열 부하, 자외선, 적외선 차폐 및 가시광선의 투과율에 대한 평가와 Back Coating에 따른 색온도 평가를 통해서 a-si BIPV의 공동주택 세대 발코니 창호 적합성에 대한 검토를 진행하였다. 연구결과는 아래와 같다. ${\bullet}$ 실내조도는 청천공 정오기준 가시성 확보 모듈의 경우 2,300 ~ 3,500lx를 나타내고 있어 대비 현상이나 창측의 급격한 조도 변화가 적은 시환경 구축이 가능 ${\bullet}$ 12시경 휘도는 창측면, 실내 벽체, 코너 바닥면을 대상으로 a-si BIPV 모듈을 적용한 경우 휘도비가 12:1로 KS나 IESNA의 광원과 근접면의 비 20:1 범위에 모두 존재, 적합한 것으로 분석되었으나 c-si의 경우는 그림자로 인한 대비 현상이 발생, 작업 시환경 문제 발생. ${\bullet}$ 이중시스템 창호와 비교하여 단열 성능 떨어짐. 발전시간대 창유리 면 온도 상승 으로 하절기 냉방부하 증가. ${\bullet}$ 자외선은 100% 가까이 차단, 적외선은 13~42%만 투과되고 가시광선은 13% 투과율을 나타내어 일반 창에 칼라 코팅을 적용하는 것과 유사한 경향을 나타냄.
수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최대 난방 용량 449,578kJ·h-1, 냉방 용량 431,187kJ·h-1이 산정되었다.
매년 날씨가 추워지는 동절기에는 전기 사용량이 급증하는 특징을 보인다. 많은 전기를 사용하면서 인구 밀도가 높은 시장, 목욕탕, 아파트 등의 건물들의 전기 시설의 누전으로 인해 화재 발생이 늘어나고 있다. 이러한 누전화재의 원인은 대부분 전선의 노후화로 인해 사용량이 증가되어 과도하게 걸리는 부하를 견디지 못하고 전선피복이 녹아내려 주변의 발화물질로 인하여 발생하게 된다. 본 논문에서는 과부하센서, VoC센서, 과열센서로 구성된 복합 센서를 통해 전선에 발생하는 부하 및 과열을 측정하며, 이 때 발생된 유독가스를 검출하고 게이트웨이를 활용하여 서버에 로깅하는 시스템을 구현한다. 이를 바탕으로 빅데이터 분석을 진행하여 실시간으로 전기화재를 예측, 경보 및 차단이 가능한 플랫폼과 모의 화재발생 실험이 가능한 시뮬레이터를 개발한다.
황산용액을 첨가하여 인위적으로 산성화시킨 화강암 풍화 모재의 갈색 산림 토양에 2-1 소나무(Pinus densiflora) 묘목을 이식하고, 1998년 4월 29일부터 9월 22일까지 21주 동안 온실에서 생육시킨 후 건물생장량과 토양 pH, Al, Mn 농도 또는 염기성 양이온 몰비 사이의 관계를 조사한 결과, 토양내 $H^+$ 부하량의 증가는 토양중 Al 농도의 증가를 초래하였다. 소나무 묘목의 건물 생장량은 토양의 Al 농도가 높아짐에 따라 감소하였다. 토양의 (Ca+Mg+K)/Al 몰비와 건물 생장량 사이에는 유의적인 정의 상관관계(r=0.97, p<0.01)가 있었으며, 몰비가 1.0인 경우에 약50%의 건물 생장량의 감소가 발생하였다. 이들의 결과는 산성 강하물에 의한 토양 산성화가 수목에 미치는 영향을 평가할 때, 토양의 Al과 같은 유해금속의 변화를 고려할 필요가 있으며, (Ca+Mg+K)/Al 몰비는 산성 강하물의 삼림생태계 피해예측을 위한 한계 부하량의 평가에 있어 중요한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다.
In recent years, energy supply cases to take advantage of EMS(Energy Management System) are increasing according to high interest of energy efficiency. The important factor for essential and economical EMS operation is the supply and demand plan the hourly power demand of building load using the hierarchical clustering method of variety statistical techniques, and use the real historical data of target load. Also the estimated results of study are obtained the reliability through separate tests of validity.
The energy conservation in buildings affects environmental preservation as well as economic benefits, and creates the comfortable indoor environment set for the inhabitants. Especially, apartment buildings show ever-increasing energy consumption with large-sized and high-class tendency, thus energy saving counterplans are needed. The present study is to develop an optical control algorithm by using heating load curve according to the outdoor temperature change. Heating load analysis should be performed before the present method can be applied. Dynamic heating load simulations are performed by resistance-capacitance method. Results show that heating load decrease linearly according to the increase of outdoor temperature.
Purpose: The objective of this study is to develop a predictive model for calculating the amount of cooling load for the different setback temperatures during the setback period. An artificial neural network (ANN) is applied as a predictive model. The predictive model is designed to be employed in the control algorithm, in which the amount of cooling load for the different setback temperature is compared and works as a determinant for finding the most energy-efficient optimal setback temperature. Method: Three major steps were conducted for proposing the ANN-based predictive model - i) initial model development, ii) model optimization, and iii) performance evaluation. Result:The proposed model proved its prediction accuracy with the lower coefficient of variation of the root mean square errors (CVRMSEs) of the simulated results (Mi) and the predicted results (Si) under generally accepted levels. In conclusion, the ANN model presented its applicability to the thermal control algorithm for setting up the most energy-efficient setback temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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