기업 연수시설에서 VAV 디퓨져 제어 시스템을 통한 에너지 절감에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 녹색건축물 평가항목 중 시스템 변경의 용이성 항목 에 중점을 두고 가변형 구조에 적합한 공조 방식으로 VAV 디퓨져 제어 시스템을 적용하여 실험을 통한 에너지 사용량을 비교 분석 하였다. 실험대상 건축물은 인천광역시에 위한 준공 후 1년이 경과된 연수시설의 분임토의실을 대상으로 정풍량 운전, VAV 디퓨져에 의한 운전, 전체운전, 부분운전으로 실험하였으며 본 논문은 다음과 같이 구성되어 있다.

제 1장에서는 연구의 배경과 필요성, 연구목적과 연구범위를 설정하여 연구의 절차를 기술 하였다. 제 2장에서는 공기조화설비의 급기제어 방식과 VAV 디퓨져 제어 시스템의 개요와 필요성에 대해서 기술하였다. 제 3장에서는 실험대상 건물의 공조시스템 개요와 실험대상 구역의 공조방식과 실험방법에 대해서 기술하였다. 제 4장에서는 실험결과로서 실험대상 해당구역의 온도변화 분포, 에너지 사용량에 대해서 분석하였다. 제 5장에서는 실험결과를 기초로 하여 VAV 디퓨져 제어 시스템 적용에 따른 에너지 절감효과에 대해서 분석하였다. 제 6장에서는 실험을 통해서 연구에 대한 결론을 기술하였고 주요 성과는 다음과 같다.

(1) 공조기가 담당하는 구역의 온도 분포를 보면 정풍량으로 운전했을 경우는 각 구역별 온도 편차가 크고 전체적인 온도 도달 시간이 길다는 것을 알 수가 있고, VAV 디퓨져 제어를 통하여 운전 했을 경우는 각 구역별 온도 편차가 적고 전체적인 온도 도달 시간이 짧다. 이것은 각 구역별 해당 VAV 디퓨져가 설정 온도 도달시 개구율이 조정됨으로서 전체적인 온도 분포가 양호해 지는 것으로 나타났다.

(2) 공조기가 담당하는 구역의 전체 운전을 했을 경우에는 공조기의 사용 동력은 VAV 디퓨져 제어로 운전이 정풍량 운전 대비 15% 절감 되었다.

(3) 시스템 변경의 용이성 및 칸막이 변경에 대한 대응성 을 보면 공조기가 담당하구역중 필요한 부분만 부분 운전이 가능함에 따라 정풍량 대비 55% 절감 된다는 것을 알 수 있다.

본 연구를 통해서 알 수 있듯이 공조기가 담당하는 구역이 어떤 용도로 사용되는지 그 사용 목적에 따라 공조 방식을 선정 하여야 하며 부분부하 운전 위주로 사용되는 실 또는 실별 제어가 사용되는 경우는 부분부하 운전에 용이한 VAV 디퓨져 제어 방식이 에너지 절감이 우수 하다는 것을 알 수 있다. 또한 준공 이후 실 구획 변경이 발생되어도 VAV 디퓨져 별로 제어가 가능하기 때문에 기존의 변풍량 유니트 방식보다 시스템 변경의 용이성 및 칸막이 변경에 대한 대응성이 높을 것으로 판단된다.