• 제목/요약/키워드: heating degree day of design

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온실의 기간난방부하 산정을 위한 난방적산온도 비교분석 (Comparative Analysis of Accumulated Temperature for Seasonal Heating Load Calculation in Greenhouses)

  • 남상운;신현호;서동욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.192-198
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    • 2014
  • To establish the design criteria for seasonal heating load calculation in greenhouses, standard weather data are required. However, they are being provided only at seven regions in Korea. So, instead of using standard weather data, in order to find the method to build design weather data for seasonal heating load calculation, heating degree-hour and heating degree-day were analyzed and compared by methods of fundamental equation, Mihara's equation and modified Mihara's equation using normal and thirty years from 1981 to 2010 hourly weather data provided by KMA and standard weather data provided by KSES. Average heating degree-hours calculated by fundamental equation using thirty years hourly weather data showed a good agreement with them using standard weather data. The 24 times of heating degree-day showed relatively big differences with heating degree-hour at the low setting temperature. Therefore, the heating degree-hour was considered more appropriate method to estimate the seasonal heating load. And to conclude, in regions which are not available standard weather data, we suggest that design weather data should be analyzed using thirty years hourly weather data. Average of heating degree-hours derived from every year hourly weather data during the whole period can be established as environmental design standards, and also minimum and maximum of them can be used as reference data for energy estimation.

국내 15개 주요지역의 난방도일 재산정에 관한 연구 (Study on the Revision of HDD for 15 Main Cities of Korea)

  • 조성환;김성수;최창용
    • 설비공학논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.436-441
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    • 2010
  • The purpose of this study is to revise the HDD(Heating Degree-Days) of main cities of Korea because the outside temperature rise have been accelerated by global warming recently. Now our HDD(Heating Degree-Days) for the utility design of district heating system had been `established in 20 years ago. Therefore new heating degree days for main cities of korea had been required and determined using long-term measured outside weather temperature data during 30 years. For the analysis of HDD, five different base temperatures ranging from 24 to $16^{\circ}C$ were chosen in the calculation of heating degree days. And new yearly heating degree days of 15 cities of korea were given in the tabular form.

HadCM3를 이용한 서울 및 울산지역의 미래 냉.난방도일 예측 (The expectation of future cooling and heating degree day of the Seoul and Ulsan using HadCM3)

  • 이관호;유호천;노경환
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.160-165
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    • 2008
  • The concern in energy reduction in the field of architecture which takes up a big weight in domestic energy consumption is gradually increasing. For this reason, a lot of research work on this matter is being carried out. Particularly, it is generally required that currently used system in a structure for energy reduction should be maximized in its efficiency. In addition, research on several energy reduction typed systems is underway. Such a research work should not only include the one in time of the present but also keep up with the trend for future-oriented research. This research paper forecasted and analyzed the trend for global warming and demand of a structure for energy in the future by applying climate scenarios to cooling degree-day and heating degree-day. Also, this research found out the decrease in heating degree-days and increase in cooling degree-days until this moment due to the progress of global warming. In addition, as for heating degree-days in the future forecasted on the basis of HadCM3, it is estimated that the range of decrease could be ever bigger starting 2040 in case of Seoul and also starting 2010 in case of Ulsan ever after respectively. In case of cooling degree-days, it is estimated that its increase range could be bigger abruptly starting 2050, and after 2080, its increase range would be much bigger.

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권역별 난방에너지 요구량 분석을 통한 단열기준 개선방안 (Improvement Method of Regional Insulation Standard through the Regional Heating Energy Demand Analysis)

  • 김정국;안병립;장철용;정학근;한찬훈
    • KIEAE Journal
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    • 제13권4호
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    • pp.43-48
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    • 2013
  • The effect of climate change has influenced humanity and ecosystem with tremendous changes in temperature. For the past 150 years, the national annual average temperature is 0.6 degree increased and the heating degree day reduced from April to November. However, December to January, the climate change was generated and the heating degree day increased. The blackout occured in 2011 and 2012 by increasing electricity consumption of heating and cooling equipment to the effects of climate change. That is because heating load accounted for 20% of building electric use. In this study, strengthening measures to reduce heating energy consumption is presented due to climate change in winter since 1980 to prevent blackout and reliable power supply for the building energy-saving design standards by Meteorological data provided by the National Weather Service were calculated using the heating degree days in order to present eighteen cities from 1980 to 2012. Insulation standards are presented to prevent black-out by the heating degree days. the heating energy demand was reduced almost 6% including 10% in Central, 5% in South and Jeju area based on strengthening of the insulation. It is applied to the entire country an annual economic effect of 250 billion won, and black-out can be prevented.

창원시 학교 건축물의 냉난방부하에 대한 전력 소비량 추정에 관한 연구 (A Study on Prediction of Power Consumption Rate for Heating and Cooling load of School Building in Changwon City)

  • 박효석;최정민;조성우
    • 교육녹색환경연구
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    • 제11권2호
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    • pp.19-27
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    • 2012
  • This study was carried out in order to establish the estimation equation for school power consumption using regression analysis based on collected power consumption for two years of weather data and schools are located in Central Changwon and Masan district in Changwon city. (1) The power consumption estimation equation for Heating and cooling is calculated using power consumption per unit volume, the difference between actual power consumption and results of estimation equations is 4.1%. (2) The power consumption estimation equation for heating load is showed 2.6% difference compared to actual power consumption in Central Changwon and is expressed 2.9% difference compared to that in Masan district. Therefore, the power consumption prediction for each school using the power consumption estimation equation is possible. (3) The power consumption estimation equation for cooling load is showed 8.0% difference compared to actual power consumption in Central Changwon and is expressed 2.9% compared to that in Masan district. As the power consumption estimation equation for cooling load is expressed difference compared to heating load, it needs to investigate influence for cooling load.

서울지역 고등학교 건물의 에너지소비특성에 관한 사례분석 (A Case Study for Energy Consumption Characteristics of High School Facilities in Seoul)

  • 김성범;오병칠;신우철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.61-69
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    • 2016
  • In this study, we analyzed five-year(2011~2015) data for D high school in Seoul area to analyze energy consumption characteristics in high school. The results are summarized as follows. (1) In the result of comparison analysis about 2015 energy consumption by usage, based on primary energy, 18% of energy was consumed in cafeteria, and 82% was consumed in main building. In the case of main building, base and constant load excepting hot water supply in restroom took 40%, heating including freeze protection took 20%, hot water supply in restroom took 14%, and cooling took 8% in order. (2) In the 2015 total energy consumption in D high school based on primary energy, heating energy takes 28%. The range and limit of energy savings coming from the reinforcement of insulation and window performance could be estimated. (3) To introduce new & renewable energy system in high school, electricity-based system is suitable than heat-based system because usage of electric energy is larger than that of heat energy in high school. (4) Five-year energy consumption unit according to heating degree-day showed a linearly increasing trend, and the coefficient of determination(R2) was 0.9763, which means high correlation.

간이잠실(簡易蠶室)의 난방(暖房) 부하특성(負荷特性) 및 보온(保溫)커튼 설치효과(設置効果)에 관(關)한 연구(硏究)(I) -간이잠실(簡易蠶室)의 난방(暖房) 부하계수(負荷係數) 및 최대(最大) 난방부하(暖房負荷)- (Study on Heating Load Characteristics and Thermal Curtain Effects for Simple Silkworm Rearing Houses(I) -Heating Load Coefficient and Maximum Heating Load-)

  • 최광재;이동현;박경규
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제15권4호
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    • pp.346-354
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    • 1990
  • In order to provide basic references for the design of heating on simple silkworm rearing house, the actual change of heating load coefficient by progress of adult silkworm rearing day from the reared in silkworm rearing house, the heating load coefficient by types of silkworm rearing houses and the heating requirement and the maximum heating load by types of silkworm rearing houses were determined. The results obtained from the study were as follows : 1. The average heating load coefficients of NS, OS and CC type simple silkworm rearing houses were $24.1KJ/m^2-hr-^{\circ}C$, $19.8KJ/m^2-hr-^{\circ}C$, and $10.8KJ/m^2-hr-^{\circ}C$, respectively. 2. The change of heating load coefficient by progress of silkworm rearing day after reared into simple silkworm rearing house could be expressed as Fig. 4. 3. Heating degree-hour for adult silkworm rearing in Suweon district was calculated as $951.6^{\circ}C-hr$ for spring season and $610.5^{\circ}C-hr$ for autumn season. 4. Yearly heating requirement of the NS type was estimated twice more than that of the CC type. Thus, some kinds of reinforced thermal adiabatic facilities is desirable for NS type. 5. The time for maximum heating load was turned out at the 4th instar during the spring season and after the mounting during the autumn season. 6. This study was performed in Suweon district. However, the estimated and analyzed data could be adapted to the major silkworm rearing district if their meteorology data were adjusted.

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시뮬레이션 모형에 의한 온실의 열환경 분석 (Analysis of Greenhouse Thermal Environment by Model Simulation)

  • 서원명;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.215-235
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    • 1996
  • 본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad & Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad & Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad & Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH+7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

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