하절기 병원건물 냉동기 냉동능력 및 성능에 관한 연구

Abstract

건물은 에너지감축에 필요한 비용이 적게 들고 감축잠재량이 크기 때문에 정부는 2020년 온실가스 배출전망의 26.9%를 감축목표로 설정하였다. 일반적으로 건물의 에너지원 소비형태를 살펴보면 전력이 70%, 연료가 30%를 차지할 정도로 전력 사용비율이 높아졌다. 때문에 건물의 주요에너지원인 전력의 집중관리가 요구되며 하절기 전력에너지 증가의 원인이 되는 요소를 정량적으로 분석하고 그 원인을 규명하는 것이 필요하다. 하절기 전력에너지 증가 요인 중 큰 비중을 차지하는 것은 냉방에너지이며 대형건물의 경우 온도제어가 용이한 중앙 집중식 공기 조화 방식으로 구성되기 때문에 냉동기의 용량이 대형이고 에너지 소비가 크다. 이 연구는 하절기 병원건물의 주요 에너지소비 대상인 냉동기의 전력 에너지 사용량, 냉동용량을 분석하고 COP를 도출하며 저효율로 가동되는 실태를 진단하여 과잉설계를 지양하는데 그 목적이 있다. 진단결과 냉동기 용량에 여유가 있고 실제 운전냉동능력이 70%이하로 분석되었으며 COP는 정격성능의 50% 수준으로 나타나 저효율로 운전되고 있음을 볼 수 있었다. 냉동기는 80~90%의 Load로 운전하는 것이 가장 효율적이기 때문에 적정 용량의 냉동기 선정을 통해 고효율 운전으로 하절기 전력사용량을 저감할 수 있겠다. 에너지를 절약할 수 있는 방안 중 하나로 부분부하에서 최적의 효율로 운전되는 인버터 원심식 냉동기를 도입·운용하는 것이 있다. 동일한 냉동능력에서 기존 원심식 냉동기와 인버터 원심식 냉동기의 효율, 전력 사용량을 비교하여 전력절감 효과를 확인하였으며 각 장의 내용은 다음과 같다. 본 논문은 총 4장으로 구성되어 있으며 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 연구배경 및 목적, 연구 범위 및 방법에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 호기별 냉동능력 분석 및 냉동기 대수제어 운전방식에 대한 냉동기 가동패턴에 대하여 기술하였다. 제 3장에서는 각 호기별 냉동기 COP를 분석하였고 동일한 냉동능력에서 인버터 원심식 냉동기와 부분부하 효율을 비교하였다. 또한 인버터 원심식 냉동기로 대체 시 전력에너지 절감량을 산출하였다. 제 4장에서는 각 장에서 얻어진 결과를 종합하여 결론을 도출하였다.