• Title/Summary/Keyword: 에너지 절감량

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Study on the method to evaluate performance of Light Collector in Light-collecting System (집광채광 설비 입사부의 성능 평가방법에 관한 연구)

  • Yoon, Yongsang;Mun, Sunhye
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.49.1-49.1
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    • 2011
  • 집광채광 설비는 건축물의 조명에너지 절감 및 자연광의 실내 유입을 위해 적용 가능한 태양에너지설비로써 다른 신 재생 에너지 설비와 다르게 연간에너지생산에 대한 정량적 데이터가 아직까지 부재하다. 집광채광 설비의 설치효과를 판단하기 위해서는 집광채광 설비 설치에 따른 연간 에너지생산량 산출이 필요하며, 이를 위해서는 각 구성부분(집광부, 전송부 및 산광부)의 광전송 효율에 대한 데이터가 구축되어야 한다. 본 연구는 집광채광 설비의 효율 분석에 관한 첫 번째 단계로써 외부광속에 대한 집광부 통과 직후의 내부광속의 비율을 예측하였다. 국내에 보급된 집광채광 설비는 대부분 프리즘형과 광덕트형이며, 우선적으로 집광부 입사면의 경사각과 방위각이 다양하여 내부광속 산출방법론이 매우 복잡한 프리즘형을 분석대상으로 삼았다. 전일사량, 외부조도 및 집광부 내부조도가 측정되었으며, 외부광속으로부터 내부광속을 산출하는 공식을 유도하기 위해 천공상태에 따라 전일사량 측정치가 직산분리 되었다. Perez model과 Liu and Jordon에 의해 제시된 계산식과 입사면 및 집광부 면적을 고려하여 수평면 외부조도 측정치로부터 외부광속이 그리고 내부조도로부터 내부광속이 산출되었다. 입사면의 투과율이 동일하다는 전제 하에 천공상태에 따른 태양광 투과 비율을 도출한 결과, 담천공(Kt ${\leq}$ 0.3)에서 0.39, 부분담천공(0.3${\geq}$ 0.78)에서 1.0으로 나타났다. 도출된 투과비율을 외부광속에 적용하여 내부광속을 계산한 결과치와 측정치는 약 ${\pm}9%$ 정도의 차이를 보였다. 연간 기상데이터에 위와 같은 방법론이 적용되면 프리즘형 집광부의 연간 내부광속이 산출될 수 있다. 또한 기존 연구에서 제시된 발광효율 산출식과 일사 파장에 따른 시감도를 고려하면 매 시간별 외부조도도 산출이 가능하다. 일사량 측정치와 외부조도 측정치 사이의 상관관계를 분석한 결과 결정계수 $R^2$이 0.99인데 반해 일사량 측정치와 외부조도 계산치 사이의 상관관계 결정계수는 0.95로 측정치 보다 약간 작은 값을 갖는다. 이렇게 산출된 외부조도는 각 입사면의 면적을 반영하여 외부광속으로 변환되고, 앞서 산출된 천공상태별 투과비율이 적용됨으로써 내부광속이 도출될 수 있다. 이와 같은 집광부에 대한 연구를 바탕으로 향후 전송부와 산광부 효율을 도출하고 궁극적으로 집광채광 설비를 통해 실내에 전달되는 연간 빛에너지를 예측할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 방법론은 다른 형태의 집광채광 설비에도 적용이 가능할 것으로 판단되며, 국내 집광채광 설비의 연간 에너지생산량에 대한 폭 넓은 데이터 구축이 가능할 것으로 기대된다.

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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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Study on the Performance of the Separate type Heat Pipe Using the Parallel Flow type Heat Exchanger (평행류형 열교환기를 이용한 분리형 히트파이프의 성능에 관한 연구)

  • Jeon, Sung-Taek;Cho, Jin-Pyo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.8
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    • pp.5045-5050
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    • 2015
  • As modern houses are constructed with high-density and high-insulation, there is benefit to reduce energy consumption, but there are many side effects raised from polluted air. To solve the problem, a ventilation system is used to improve a indoor air quality. In this study, we tested the parallel flow type heat exchanger used in a heat exchanger of an automotive air conditioner. And we experimentally estimate ventilation performance of HRV(heat recovery ventilator) with heat-pipe according to working fluid filling quantity and ventilation. The working fluid was R22, which was filled from 40 to 60 (%vol.) by 10(%vol.). Ventilation based on the front velocity was measured from 0.3 m/s to 1.5 m/s by 0.3 m/s intervals. Refrigerant filling quantity with the highest efficiency was found to depend on the ventilation. From this study the optimal refrigerant filling quantity in accordance with the ventilation of the detachable heat pipes was found experimentally.

Experimental Study on Energy Saving through FAN Airflow Control in the Generator Room of a 9200-ton Training Ship (9200톤급 실습선 발전기실 FAN 송풍유량 제어를 통한 선박에너지 절약에 관한 실험적 연구)

  • Moon-seok Choi;Chang-min Lee;Su-jeong Choe;Jae-jung Hur;Jae-Hyuk Choi
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.29 no.6
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    • pp.697-703
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    • 2023
  • As a part of the global industrial efforts to reduce environmental pollution owing to air pollution, regulations have been established by the International Maritime Organization (IMO). The IMO has implemented various regulations such as EEXI, EEDI, and CII to reduce air pollution emissions from ships. They are also promoting measures to decrease the power consumption in ships, aiming to conserve energy. Most of the power used in ships is consumed by electric motors. Among the motors installed on ships, the engine room blower that takes up a significant load, operates at a constant irrespective of demand. Therefore, energy savings can be expected through frequency control. In this study, we demonstrated the efficacy of energy savings by controlling the frequency of the electric motor of the generator blower that supplies combustion air to the generator's turbocharger. The system was modeled based on the output data of the turboharger outlet temperature in response to the blower frequency inpu. A PI control system was established to control the frequency with the target being the turbocharger outlet temperature. By maintaining the turbocharger design standard outlet temperature and controlling the blower frequency, we achieved an annual energy saving of 15,552kW in power consumption. The effectiveness of energy savings through frequency control of blower fans was verified during the summer (April to September) and winter (March to October) periods. Based on this, we achieved annual fuel cost savings of 6,091 thousand won and reduction of 8.5 tons of carbon dioxide, 2.4 kg of SOx, and 7.8 kg of NOx air pollutants on the training ship.

A Study on the Applicability of Ultrasonic to Improve Quality of Fuel Blended in Vessels (선내 제조된 혼합연료 품질 개선을 위한 초음파 적용 가능성에 관한 연구)

  • Choi, Jung-Sik;Ju, Hae-Ji;Han, Won-Heui
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.23 no.1
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    • pp.98-103
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    • 2017
  • In this study, contributes to improving the state of this problem using cavitation by ultrasonic energy to reduce fuel costs, which take up a considerable part of ship operation costs, by making the use of on-board blended fuel oil more stable. An experiment simulating on-board blending methods was completed. Fuel (M.G.O & MF-180) was mixed at a volume ratio of 0.25:0.75 and, 0.75:0.25, and the effect of ultrasonic energy on blended fuel oil was examined after applying ultrasonic energy to blended fuel oil using an ultrasonic treatment unit. With the results, we confirmed the blending problem reported by vessels and residual carbon was reduced by up to 28.4%. In addition, based on the results for reduction of residual carbon content and dispersion stability, it was confirmed that the collapse pressure of the cavity due to the ultrasonic energy was effective to atomization of fuel particle and the temporary availability of mixed fuel containing a heavy fuel increased.

A Study on the Determination of the Maintenance Energy Requirement in Growing Goats (육성기 염소의 유지에너지 요구량 결정연구)

  • Chung, Sang Uk;Zhang, Qi-Man;Jang, Se Young;Yun, Yeong Sik;Moon, Sang Ho
    • Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
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    • v.40 no.2
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    • pp.111-116
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    • 2020
  • This study was conducted to determine the maintenance energy requirements of growing goats in order to establish an appropriate energy benefit system, to reduce feed costs and improve livestock productivity of goat farmers, and to present basic data for detailed specifications afterwards. This experiment was conducted as a group specification test for a total of 3 months, with 32 goats of three months age and conducted by four treatments with different energy levels (T1: NRC+0%, T2: NRC+10%, T3: NRC+20%, and T4: NRC+30%). The average daily gain was the highest in the treated with NRC + 10% of the energy level of the experimental diet, and the feed conversion ratio was in the range of 6.3 g to 7.3 g in the group feeding experiment. Although there was no significant difference in digestibility between treatments, the digestibility of dry matter, crude protein, and crude fat was higher in T2 treated with NRC + 10% than the other treatments. Through the regression equation of the values of MEI and ADG obtained through the experiment (Y=0.5439X+111.51, R2=0.712), the maintenance energy requirement of the goat in the growing period was estimated to be 111.51 kcal/kgBW0.75.

Information System of Smart u-LED Lighting Energy based on Zigbee Mesh Network (지그비 메쉬 망 기반 스마트 u-LED 전력제어 시스템)

  • Kim, Sam-Taek
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.13 no.5
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    • pp.77-83
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    • 2013
  • Nowadays, the limitation of Lighting control and management skills is the excessive cost of equipments, the operational difficulties and wasting energy. To solve this problem is in need of communication and management S/W that is worked out complexly well as a information system of smart lighting energy, which is loaded wireless network facility. This paper made a study od the energy saving technology through energy monitoring and we developed LEIS(Lighting Energy Information Sysem) to converge this one. LEIS is monitoring and control lighting energy data that is collelcted from sensors by Zigbee mesh network and shows lighting use information by visualization to users. It is consists of lighting energy information data base based on LEM(Lighting Energy Metering) information and LEIS Web application, provide function scenario to manage energy optimization through LEIS.

The Life Cycle Cost Optimization Methodology as a Tool for Designing Apartment Units (공동주택 단위세대의 생애 비용 최적화 방법론 연구)

  • Park Tae Keun
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.1 no.1 s.1
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    • pp.80-86
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    • 2000
  • The future costs of energy and the cost of the repair of apartment buildings are expected to rise continuously in proportion to the initial costs. Therefore it has become important for these increasing costs to be incorporated and reflected in the design of the building. Systems such as structure and services for the buildings remain constant, but a number of the walls and windows can vary and thus have a major influence on the total construction and running costs of a building. The critical factor in the apartment unit design for the optimization of life cycle cost (LCC) is the ratio of the x and y axis of the walls in the unit plan. This paper demonstrates how to achieve the optimal size and thus optimize the LCC of the building.

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Estimation of the Energy Saving Potential using Energy Bandwidth Analysis in Manufacturing Plant (에너지 대역분석 기법을 이용한 생산플랜트에서 에너지절감 잠재량 산정)

  • Park, Hyung-Joon;Shon, Jin-Geun
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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    • v.60 no.4
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    • pp.236-240
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    • 2011
  • Currently one of the most importance issues in industrial sector is energy cost and energy efficiency. The manufacturing plants especially have made many efforts to reduce energy cost by implementing maintenances. But in many cases, they are not aware that how much energy could be saved more. If we know the best energy consumption, which signifies energy baseline, we can control the intensity of maintenances. One way to obtain the baseline is using proper statistics from a specific plant, a sector of industry. Energy bandwidth signifies the gap between actual Specific Energy Consumption(SEC) of a certain plant and minimum SEC of the best plant, and estimate energy saving potential(ESP) is a result of bandwidth analysis. We chose a model plant and implemented some maintenance for a year, and then we obtained ESP. Additionally we could determine the decreased amount of carbon emissions from the plant using Carbon Emissions Factor(CEF) by Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC).

The Technical Development of Scouring/Dyeing using Nanobubble (나노 버블을 이용한 정련/염색 기술 개발)

  • Lee, Chang-Seok;Ryu, Sun-A;Kwon, Young-Mi;Jo, Jang-Hoon;Ann, Sang-Uk
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.33-33
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    • 2012
  • 소비자의 기호에 따른 섬유 제품은 고급스러운 감촉 및 착용감, 신축성 등 기능성 측면이 증대되어 의류 및 인테리어용에 니트 제품 및 세데니아 원단의 수요가 급증하고 있다. 그러나 니트 제품은 조직이 복잡하며 장력에 의해 형태 변화가 심해 제품 개발에 대한 문제점이 발생하고 세데니아 원단 또한 장력에 매우 민감하다. 특히 정련/염색시 고부가가치 제품의 품질문제에 영향을 미치며, 제품손상과 불량률이 문제점으로 대두되고 있다. 나노버블은 기포의 크기가 작고 에너지를 보유하고 있기 때문에 생지에 부착되어있는 호제들과 쉽게 결합할 뿐 아니라 생지로부터 쉽게 분리시킴으로써 정련성을 높이는 역할을 수행하게 된다. 정련제와 결합된 나노버블은 정련시 물에 잘 용해되지 않는 스판오일, 방사유제등을 잘 흡착하여 분리시키기 때문에 정련효과를 병행해서 얻을 수 있다. 즉 정련효과가 현저하게 향상됨으로써 정련제의 양도 기존의 정련 방식에 비하여 적게 사용하여도 동일한 정련효과를 얻을 수 있었다. 발생기포의 양을 조절할 수 있어 소포제 없이도 기포발생에 의한 현장사고를 방지함으로써 고품질의 정련제품을 얻을 수 있었다. 또한 기존 정련기술에 비해 정련시간 단축으로 인한 에너지 절감효과 및 이산화탄소 배출량 감소, 나노사이즈의 버블의 높은 분산력으로 과량의 수세공정 생략 등 친환경적 정련/염색 공정이 가능하다.

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