에너지절약·친환경 설비계획

개념 정의

에너지절약·친환경 설비계획은 건축물의 생애 에너지 소비를 줄이는 설계 계획이다.

부하를 낮추고 고효율 설비와 신·재생에너지, 자동제어를 설계 단계부터 통합한다.

건물을 짓고 나서 고치기보다 계획 단계에서 정하는 편이 효과가 크다.

설계 원칙 3단계

설계 원칙은 세 단계로 본다. 먼저 건물 자체의 열손실을 줄인다.

다음으로 설비의 효율을 높이고, 마지막으로 신·재생에너지와 제어로 남은 에너지를 줄인다.

이 순서가 답안의 골격이 된다.

계통별 적용

설계 단계에서는 열원·공조·위생·자동제어 계통별로 적용 요소를 나눠 정리한다.

열원은 고효율 기기와 축열이, 공조는 중간기 외기냉방이 핵심이다.

반송은 가변속 제어로 동력을 줄이고, 자동제어는 BEMS로 운전을 최적화한다.

운전과 외기냉방

열원은 부하가 변해도 최고 성능을 유지하도록 기기 운전을 조절한다.

대수분할은 기기 대수를 조합하고, 비례제어는 출력을 연속으로 조절한다.

중간기에는 실내 엔탈피보다 낮은 외기를 도입해 냉방부하를 줄인다.

다만 외기냉방이 총에너지비용을 줄이지 못하면 적용하지 않는다.

계산 예제

열회수량은 열교환 효율, 공기 밀도, 환기량, 비열, 실내외 온도차의 곱이다.

가상의 조건으로 환기량 3,000 m³/h, 실내 20℃, 외기 -5℃, 효율 0.7을 대입한다.

그 결과 열회수량은 약 17.6kW이고, 난방 열원 부하가 그만큼 줄어든다.

자주 빠지는 실수

시험에서 자주 감점되는 실수를 정리한다. 계통을 나열만 하고 원리를 빠뜨리는 경우다.

외기냉방은 총에너지비용이 줄 때만 적용한다는 단서를 반드시 쓴다.

자동제어는 BEMS로 운전을 최적화하고 계량 피드백까지 쓴다.

절수기기와 빗물·중수 이용도 위생설비 절감 요소로 빠뜨리지 않는다.

정리

이제 정리한다. 열원, 공조, 위생, 제어 계통마다 절감 요소를 기억한다.

열원은 고효율 기기와 대수분할, 공조는 이코노마이저와 열회수 환기다.

위생은 절수기기와 빗물이용, 제어는 BEMS와 계량이다.

계통 간 연계 설계와 커미셔닝으로 설계 성능을 검증하는 것이 결론이다.