• 제목/요약/키워드: Heating cost

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전기발열체 난방기 및 유류온풍 난방기의 단동온실 난방 특성 비교 (Comparison of Heating Characteristics of Electric Heating Element Heater and Oil Hot Air Heater in Single Span Greenhouses)

  • 권진경;김승희;신영안;이재한;박경섭;강연구
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.324-332
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    • 2017
  • 본 연구에서는 서로 다른 열전달 특성을 가진 탄소섬유 전기발열체와 경유온풍난방기가 온실 내부의 온습도, 에너지소비, 작물생육 등에 미치는 영향을 분석하기 위해 오이 재배 단동온실에 대한 난방 비교시험을 수행하였다. 전기발열체 온실에서 난방용량이 온실 환경과 난방기 운전에 미치는 영향을 분석하기 위해 온실에 6, 9, 16kW의 전력을 각각 공급한 결과 전기발열체 ON-OFF 주기는 각각 9, 11, 15회로 비례하여 증가하였으며 온실내부 평균온도는 각각 15.2, 15.3, $15.6^{\circ}C$, 평균상대습도는 84, 81, 76%로 나타나 난방 용량이 클수록 온실내부 온도는 높고, 상대습도는 낮게 나타났다. 또한 6, 9kW 가동 시 하부온도가 상부보다 $0.1^{\circ}C$ 높았으며 16kW 가동 시는 상부 평균온도가 하부보다 $0.2^{\circ}C$ 높았다. 전기발열체와 경유온풍난방기의 비교 시험에서는 난방 시 온실상부와 하부의 온도차가 전기발열체 온실이 $0.1{\sim}0.2^{\circ}C$로 경유온풍난방기 온실의 $0.5{\sim}0.6^{\circ}C$보다 작았으며, 온실 상류와 하류의 온도차는 전기발열체 온실이 $0{\sim}0.1^{\circ}C$로 경유온풍난방기 온실의 $1.3{\sim}1.4^{\circ}C$보다 작아 정밀한 온도관리가 가능하였다. 난방기간 동안 사용한 에너지사용량은 경유온풍난방기 온실이 경유 867L를, 전기발열체 온실이 전력량 8,959kWh를 사용하였으며, 난방비용은 각각 607천원과 403천원이 소요되어 전기발열체 온실에서 약 34%의 비용절감 효과가 있었다. 전기발열체 온실의 경우 상대적으로 군락 상하부의 환경관리가 균일하여 초장을 비롯한 전반적 생육상황이 경유온풍난방기 온실보다 좋았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 수확량 역시 전기발열체 온실의 작물군락 하부 온도가 경유온풍난방기 온실보다 $1.3^{\circ}C$ 더 높게 관리되어 4.3% 증수효과가 있었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 원예시설의 최적 난방 관리를 위해서는 각 난방기의 열전달 특성에 기초하여 난방기 용량, 배치, 열분배 방법에 대한 설계가 요구되며, 전열선 형태의 난방기 역시 작물형상 및 재배방법을 고려하여 전열선의 개수, 위치, 방열온도 등에 대한 설계가 필요한 것으로 판단되었다.

컴팩트형 VAV 공조기의 성능평가와 경제성 분석에 관한 연구 (A Study on Economic Analysis and Performance Appraisal of Compact Type Variable Air Volume)

  • 김동철;정광섭;김영일
    • 설비공학논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.44-49
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    • 2015
  • Ceiling cooling and heating system that consider load arrangement and space in the ceiling needs to be developed. Therefore, experimental and economic changes were done to verify the performance of compact type VAV. The test results were as follow. 1) Noise test result, measuring approximately 50.4 dB~56.6 dB (before ceiling in landfill), had a better ceiling deadline than the current measure, about a 10 dB noise reduction, so that the office baseline (40~50 dB) noise was judged to be less than test. 2) For the static pressure test result, taking out an outside hydrostatic 25 mmAq, 24.8 mmAq was measured, respectively, at the point. 3) For the life-cycle cost analysis result, the initial investment cost, maintenance replacement costs, and maintenance costs increased 0.2%, but the energy savings ratio was 19.5% while the whole life cycle savings of 40 years LCC was reduced 11.9%.

고성능 상용튜브를 사용한 태양열 가열 해양온도차발전용 열교환기 설계 최적화 (Design Optimization of Heat Exchangers for Solar-Heating Ocean Thermal Energy Conversion (SH-OTEC) Using High-Performance Commercial Tubes)

  • 주천준;웬반합;이근식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권9호
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    • pp.557-567
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    • 2016
  • 태양열 가열을 도입한 해양온도차발전용 열교환기(증발기와 응축기)설계 최적화가 수행되었다. 출력은 100kW이고 작동유체는 R134a이며 고성능 상용튜브를 사용하였다. 열전달면적과 압력강하는 관수의 증가와 관통로수의 감소에 따라 서로 상반되는 경향이 존재하므로 이를 해결하기 위하여, 설비투자비에 관련되는 열전달면적과 압력강하에 관련되는 운전비용 최소화를 고려한 두 목적함수를 갖는 유전자 알고리즘(GA)을 이용하여 다목적설계최적화를 수행하였다. 설계최적화 결과, 구현 가능한 최적의 열전달면적 및 압력강하의 조합들이 적정한 관수 및 관통로 수에 대하여 존재하였다. 도출된 증발기와 응축기의 Pareto 선들은 설계자들에게 재정적인 면을 고려하여 선택할 수 있도록 넓은 범위의 최적해를 제공하였다. 또한, 총열전달면적 중 응축기의 열전달면적이 증발기 쪽보다 크게 나타났다.

군 복지시설의 지열시스템과 태양열시스템 경제성 평가 사례 연구 (A Case Study on Economic Analysis of a Solar Water Heating System and a Ground Source Heat Pump System Applied to a Military Building)

  • 이종찬;박용호;이강;이상호
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.111-118
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    • 2009
  • 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.

800 MPa급 무예열 용접재료의 폭파변형성능에 관한 연구 (Investigation on Explosion Bulge Test Results of 800 MPa Grade Pre-heat Free Welding Consumables)

  • 박태원;송영범;김진영;박철규;김희진
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제27권6호
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    • pp.80-86
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    • 2009
  • The Cu-bearing PFS-700 steel which has yield strength over 700 MPa was developed to replace the existing submarine structural material, HY-100. The PFS-700 steel has a combination of good mechanical properties and superior weldability. Becaus of that, it can be welded without pre-heating. The application of PFS-700 steel to submarine or battle ship will give a great reduction of cost by omitting pre-heating or lowering pre-heat temperature. To develop pre-heating free welding consumables that match and take advantage of PFS-700 steel, new welding consumables have been designed for the GMAW, SAW processes and explosion bulge test(EBT) was conducted to see the reliability of welded structure. All welds were made without pre-heating, and the inter-pass temperature was below $50^{\circ}C$ for SAW50 and $150^{\circ}C$ for GMAW and SAW150. All EBT specimens show over 14% thickness reduction without through-thickness crack or crack propagation to the hole-down area. Tensile properties for all welding conditions show higher(GMAW) or similar values(SAW50, SAW150) to the base metal. Charpy impact values for the weld metal also show 163.5J(GMAW), 95.4J(SAW50) and 69.0J(SAW150), which meet the goal(higher than 50J) of this project.

고주파 가열 장비를 활용한 터빈로터 휨 교정수식모델 개발 (Development of Turbine Rotor Bending Straightening Numerical Model using the High Frequency Heating Equipment)

  • 박준수;현중섭;박현구;박광하
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제7권2호
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    • pp.269-275
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    • 2021
  • The turbine rotor, one of the main facilities in a power plant, it generates electricity while rotating at 3600 RPM. Because it rotates at high speed, it requires careful management because high vibration occurs even if it is deformed by only 0.1mm. However, bending occurs due to various causes during turbine operating. If turbine rotor bending occurs, the power plant must be stopped and repaired. In the past, straightening was carried out using a heating torch and furnace in the field. In case of straightening in this way, it is impossible to proceed systematically, so damage to the turbine rotor may occur and take long period for maintenance. Long maintenance period causes excessive cost, so it is necessary to straighten the rotor by minimizing damage to the rotor in a short period of time. To solve this problem, we developed a turbine rotor straightening equipment using high-frequency induction heating equipment. A straightening was validated for 500MW HIP rotor, and the optimal parameters for straightening were selected. In addition, based on the experimental results, finite element analysis was performed to build a database. Using the database, a straightening amount prediction model available for rotor straightening was developed. Using the developed straightening equipment and straightening prediction model, it is possible to straightening the rotor with minimized damage to the rotor in a short period of time.

천연가스/합성가스 이용 100 MWth 매체순환연소 복합발전 플랜트의 성능 및 경제성 평가 (Performance and Economic Analysis of Natural Gas/Syngas Fueled 100 MWth Chemical-Looping Combustion Combined Cycle Plant)

  • 박영철;이태용;박재현;류호정
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.65-71
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    • 2009
  • 본 연구에서는 상용모사기를 이용하여 100 MWth 매체순환연소(CLC) 복합발전 플랜트의 성능 및 경제성 평가를 수행하였다. 원료로는 천연가스와 합성가스를 고려하였으며 원료에 따른 성능 및 발전단가를 비교, 분석하였다. 천연가스와 합성가스를 사용하는 경우 모두 발전 효율은 53~54% 수준으로 평가되었으며 이는 기존 연구와 부합하는 결과임을 확인하였다. 경제성 분석을 위해서 Chemical Engineering Plant Cost Index와 Guthrie 방법을 사용하여 장치비를 산정하였으며 합성가스의 저위발열량이 천연가스보다 낮기 때문에 장치비가 다소 높은 것을 확인하였다. 연료의 종류에 따른 발전단가 계산 결과 합성가스의 가격이 5.3 $/GJ 정도 되는 경우에 천연가스를 이용하는 경우의 발전단가인 5.8 ¢/kWh보다 낮아지는 것으로 나타났다.

보온피복방법이 난방비와 토마토 생육 및 수량에 미치는 영향 (Effects of Covering Methods for Insulation on Heating Cost, Growth and Yield of Tomato in Greenhouse)

  • 권준국;최영하;박동금;이재한
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1999년도 정기총회 및 학술논문발표요지
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    • pp.58-61
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    • 1999
  • 농가에서 주로 사용하고 있는 플라스틱하우스의 보온방법은 부직포로 된 보온 커텐을 2중 혹은 3중으로 설치하는 것이 대부분이다. 근래에는 영남 남부지역의 고추재배 농가를 중심으로 단동형 하우스에 다겹보온시트나 보온덮개를 외면피복하여 보온성을 높이려는 방법이 증가추세에 있다. 본 실험에서는 다겹보온시트의 설치방법에 따른 보온특성과 토마토의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. (중략)

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에어컨팬용 3상 SRM(200와트급) (Three phase Switched Reluctance Motor for 200W rated air conditioner blower)

  • 임준영;김상영;최용원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.259-259
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    • 2004
  • To date, induction motors have mainly been used for heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) applications, however, there is significant research being done world-wide on the use of switched reluctance motor(SRM) in household home appliances. This papers proposes three phase SRM for the air-conditioner blower that has cost merit and good performance respectively compared with conventional induction motor.

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에너지 절약형 전기 온풍기 개발 (Development of Energy Saving Electric Fan Heater)

  • 김진봉;구대현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.97-99
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    • 1994
  • Energy saving electric fan heater that uses driving part as heating part is different from general fan heater. As it uses energy that drives rotor and generate heat at the same coil. it is simpler and cheaper than fan heater. In this study, shaded-pole motor that is low cost and simple in spite of low efficiency was used for th fan heater.

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