학교건물의 태양열 냉·난방시스템 성능 및 경제성 분석

Abstract

초유가 시대의 도래, 지구온난화 및 기후변화협약의 발표, 에너지자원고갈 등 세계 모든 국가의 화두는 에너지와 환경이다, 국가에너지의 전체수입 의존도는 96.1%로 증가되어 그만큼 수입에너지 비용에 의한 경제적 압박이 커지고 있는 반면, 태양에너지를 포함한 대체에너지의 공급비중이 2006년까지 총 에너지 수요의 2% 수준으로 태양에너지를 포함한 대체에너지의 기술개발 강화 및 이용보급의 촉진을 통한 대체에너지 공급비중을 향상시키려는 노력이 필요하다. 태양에너지는 보조적인 자원 만으로서가 아니라 주 에너지 자원으로 개발 가능성이 있으며, 기술면이나 자원면에서 볼 때 이용효율만 증대된다면, 태양에너지는 우리가 현재 이용하는 에너지 수요의 상당한 부분을 충족 할 수 있을 것으로 보인다. 본 연구의 목적은 신․ 재생에너지의 한 분야인 태양열을 이용한 냉난방 시스템의 설치 사례를 통하여 태양열 냉난방시스템 열적성능 및 경제성분석을 하는 것이다. 연구 대상 건물은 고등학교 교육시설로서 태양열 냉난방 설치시 건물 시물레이션을 통하여 적정 용량의 시스템을 선정함과 아울러 경제성 평가 및 에너지 사용량을 비교하여 효율적인 시스템 선정을 연구한다. 이에 본 연구에서는 실증장소인 안산A고등학교 건물의 냉난방 부하를 예측하기 위해서 TRNSYS를 이용한 동적 열에너지 시뮬레이션을 수행하였다. 건물의 냉난방 부하산정을 위한 시뮬레이션 방법은 TRNSYS 프로그램의 Type 56 멀티죤빌딩 모듈의 모델링이 이루어졌고, 이러한 연구를 통해 향후 태양열 구동 냉난방 시스템을 건물에 적용시 기초자료를 제공하고자 하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.