• Title/Summary/Keyword: 난방에너지 소비

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Experimental Study on Solar Air Collector with Perforated Endothermic Panels (흡열 다공판을 이용한 공기식 태양열 집열 유닛에 관한 연구)

  • Kim, Myoung-Jun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.34 no.4
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    • pp.455-459
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    • 2010
  • In recent years, the crisis of energy is growing seriously and also the contamination of ecology has been reverberated as international problem. The social concerns on energy crisis have been growing for the last several years and also the interests in new and renewable energy have been increased. Therefore, in order to solving these problems, this study has dealt with the solar air collector with perforated endothermic panel to increase the indoor temperature. And also, the PV panel for running indoor air circulating fan has used to increase the convective heat transfer. From this study, the inlet air temperature is increased up to 42[$^{\circ}C$]. This temperature is enough to heat the indoor air condition during winter season. And also the result revealed that the mixing effect of convection is increased with increasing in fan circulating power.

Characteristics of the Air Heat Exchanger for the Improvement of the Heat Pump COP (열펌프 성능향상을 위한 공기 열교환기 특성)

  • 노정근;송현갑;박용규
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.151-157
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    • 2002
  • 화석에너지에 대한 경제적 부담과 환경오염문제를 줄이기 위하여 열펌프의 성능계수향상을 위하여 냉온 공기열교환기(HEEVA)를 고안하였고, 이 열교환기의 열특성과 성능계수향상에 미치는 영향을 분석하기 위하여 냉.난방 실험을 수행하였다. HEEVA에 의한 찬 공기와 더운 공기의 온도변화, 전열량 및 냉온 공기열교환기 효율, 총열전달계수등을 측정분석하였고, 냉난방시 외기온에 따른 열펌프의 성능계수, 소비전력, 응축기.증발기 출구 공기토출 온도 변화를 측정 분석함으로서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 외기온이 -4~11$^{\circ}C$로 변할 때 열펌프의 난방과정에서 HEEVA 찬공기 입출구 온도차는 4.5$^{\circ}C$에서 9.$0^{\circ}C$로 증가하였으며, HEEVA에 의한 영향으로 2~6$^{\circ}C$상승된 공기가 증발기 입구로 유입되어 냉매증발을 촉진하였다. 2. 실온이 4~22$^{\circ}C$일 때 HEEVA 더운공기 입출구 온도차는 3$^{\circ}C$에서 7$^{\circ}C$로 증가하였으며, 응축기에 유입되는 공기온도를 3~8$^{\circ}C$낮게 함으로서 압축기 소모전력을 감소시켜 COP 상승 효과를 나타냈다. 3. 외기온과 실온변화에 따라 풍량 346m$^3$/hr의 찬 공기가 받은 열량과 풍량 747m$^3$/hr의 더운 공기가 준 열량간의 차는 50~150kcal/hr로 나타났으며, 더운 공기가 준열량과 찬 공기가 받은 열량의 비가 83~98% 이었으므로 HEEVA의 열 교환율은 91% 을 보였다. 4. 총합열전달계수는 이론값이 실험 값보다 1~3W/m$^2$K 크게 나타났으며, 이 결과는 두 값 사이에 10% 내.외의 편차로서 Nusselt수를 구하기 위한 Petukhov상관식의 자체오차 15%에 비해 크지 않은 오차범주에 속하며, 이론상의 총합열전달계수 유도식의 타당성을 입증한 것이라 하겠다. 5. HEEVA를 작동함으로서 난방시 COP가 HEEVA를 작동하지 않았을 경우보다 0.3~0.5 향상된 것으로 나타났다. 이것은 HEEVA가 겨울철 난방에 효율을 높일수 있는 것으로 판단된다.

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Characteristic Analysis of Hybrid Desiccant Cooling System for District Heating in Residential Environment (지역난방에 연계된 하이브리드 제습냉방시스템의 주거환경에서의 성능 분석)

  • Ahn, Joon;Kim, Jaeyool;Kang, Byung Ha
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.7
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    • pp.571-579
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    • 2014
  • A series of field tests on hybrid desiccant cooling systems were conducted in July-August, 2013. The temperature and humidity of the supply and return air, power, and heat consumption were monitored and transferred in real time through the Internet. The performance parameters of the cooling system, namely, cooling capacity and COP (coefficient of performance), were evaluated from the measured data and their variations under outdoor conditions was analyzed. It was found that with increase in the outdoor temperature, the total energy decreases and cooling capacity increases whereas the latter decreases with increase in the outdoor humidity. The COP was also found to increase with the increase in outdoor temperature.

Analysis of Energy Consumption Pattern and Greenhouse Gas Emission in the Academic Facility (대학에서의 에너지 소비패턴 및 온실가스 배출현황 분석)

  • Kim, Jin-Sik;Lee, Kyoung-Bin;Lee, Im-Hack;Kim, Shin-Do
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.34 no.9
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    • pp.604-612
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    • 2012
  • Self-management plan for GHG (Greenhouse Gas) reduction should be prepared in academic facilities, which occupy a large amount of energy consumption. In this study, a university was chosen as one of the major academic facilities and its energy consuming pattern and GHG emission were analyzed. The results have shown that annual $CO_2$ emission from university buildings was 10,452 ton-$CO_2$ (0.65 ton-$CO_2/m^2$), and dependent upon 78.0% electricity, 20.5% LNG and 1.5% oil, respectively as energy sources. According to more detail analysis by usage of energy consumption, appliances occupies 36.7% followed by gas heating (18.9%), lighting (18.6%), heating with electricity (12.5%), cooling with electricity (10.2%), transportation (1.5%), gas cooling (1.2%) and cooking (0.4%). Furthermore, annual $CO_2$ emissions per unit area and a student by electricity usage were evaluated to 51.30 kg-$CO_2/m^2$ and 981.86 kg-$CO_2$/capita, respectively and those by LNG usage were 14.61 kg-$CO_2/m^2$ and 241.01 kg-$CO_2$/capita.

Capacity Modulation of a Ground Source Multi-Heat Pump in the Part Load Condtions (지열원 멀티열펌프 시스템의 용량가변 특성 연구)

  • Cho, Chanyong;Oh, Myung Suk;Choi, Jong Min
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.120-120
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    • 2010
  • 에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

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Demonstration project on utilization of solar thermal energy on Hybrid Cooling and Heating system (태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)

  • Mun, Jong-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.363-372
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    • 2005
  • 최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

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A Study on Distributed Collective Energy Policy Changes: Focusing on the National Heat Map Project Based on Energy Data (분산형 집단에너지 정책변동 연구: 에너지 데이터 기반의 국가 열지도 사업을 중심으로)

  • Park Eunsook;Park Yongsung
    • Knowledge Management Research
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    • v.24 no.1
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    • pp.195-221
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    • 2023
  • As the global energy and climate crisis has complicated interests of each country, the agenda that requires a global response has recently been revived. In particular, Korea is highly dependent on energy imports and continues to have high energy consumption, low efficiency of energy consumption, and high greenhouse gas emissions, so innovative and effective energy policies are urgently needed to achieve energy efficiency and carbon neutrality. In this study, among the changes in distributed district energy policy after the integrated energy method was introduced in Korea in the mid-1980's, the case of the "National Heat Map Project" policy implementation is analyzed with a modified multi-flow model. The 10 years of the Lee Myung-bak and Park Geun-hye administrations, the period of study, was a period in which the main paradigm of energy policy shifted to a "distributed energy platform" and policy transitions such as policy agenda setting, policy drift, and policy revision were made. A study on the process would be meaningful.

A Survey on the Electric Power Consumptions of Apartments located at Coastal Area : Yeongdo-gu, Busan, Korea (연안지역 아파트의 전력소비량 실태조사 - 부산광역시 영도구에 대한 사례연구 -)

  • Hwang, Kwang-Il
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.33 no.3
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    • pp.241-245
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    • 2009
  • Because of the heat island phenomenon and sea wind, there can be thermal conditions' differences around buildings at downtown and coastal area respectively in coastal city, like Busan, Incheon, Mokpo. For the final purpose of the buildings' energy saving design and operation considering of above mentioned environments differences, energy consumption including heating and cooling loads, electric loads are necessary to be accumulated and analyzed in as the database. As a part of this concept, this study aims to survey and analyze each loads of 22 apartments which has at least 100 households respectively and is located at Yeongdo island, Busan, Korea It is cleared that despite the residents living in this district can use sea wind as a natural ventilation and/or cooling methods, they mainly depends on the electric-driven air-conditioners for cooling with window-closed because of anti-salt problems of the sea wind. This leads the maximum power consumption of the surveyed-22-apartments to be appeared in August like that of inland buildings.

An Experimental Study on the Heat Storage Properties of Phase Change Material Using Paraffin Sheets in Building (파라핀을 이용한 건축용 시트형 잠열축열재의 축열특성에 관한 실험적 연구)

  • Ko, Jin-Soo;Kim, Byung-Yun;Park, Sung-Woo
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.11 no.5
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    • pp.435-441
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    • 2011
  • The life cycle assessment on greenhouse gas emission of reinforced concrete buildings shows that more than 70 percent of greenhouse gas that is discharged by a building is discharged in the building maintenance stage, including cooling and heating. To reduce the greenhouse gas emission, maintenance planning to minimize the energy consumption is necessary in the design stage. In this paper, two heat storage rooms are tested to save the air cooling energy of the buildings. The specimens are essentially identical, except that chamber A contained paraffin sheets as the finishing material, while the other, chamber B, served as a control. The test results show that chamber A with the paraffin sheets exhibited less temperature change than chamber B without the sheets when temperature was increased outside of the specimens. The heating energy was probably consumed in the phase change of the paraffin sheets, which can be useful for reducing energy consumption related to air cooling during the summer.

Performance Evaluation and Economic Estimation of Ground Source Heat Pump Cooling and Heating System (지열 냉난방 시스템의 성능 및 경제성 평가)

  • Lim Hyo Jae;Song Yoon Seok;Kong Hyoung Jin;Park Seong Koo
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.296-300
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    • 2004
  • Performance evaluation and economic estimation were conducted on the water to water GSHP (Ground Source Heat Pump) installed in existing building. Ground heat exchanger was a closed vertical loop type and sized to be 5 boreholes and 100m depth per borehole. Operation efficiency of the system shows that, COP increased from 3.0 to 4.2 with entering water temperature in heating operation, however, COP decreased from 5.0 to 3.7 in cooling operation. Economic estimation was analyzed by LCC (Life Cycle Cost) method and it showed that GSHP could save 68% of cost compare to the conventional oil source. Thus, despite of the large amount of initial cost, GSHP has a economic advantage to the other energy sources.