난방 및 급탕 겸용 히트펌프에 적용된 신재생에너지 시스템의 겨울철 운전 성능

Abstract

제로 에너지 빌딩 의무화가 확대되면서 건물에서 사용되는 설비시스템과 신재생에너지 시스템을 적용하여 건물의 에너지 자립률을 높이려는 노력이 계속되고 있다. 신재생에너지 시스템은 종류가 다양한 만큼 생산되는 전기의 양이나 온수 온도에 차이가 있다. 따라서 신재생에너지 시스템과 적용되는 설비시스템에 대한 적용성 검토가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 난방 및 급탕을 공급하는 히트펌프에 열과 전기를 모두 생산하는 신재생에너지 시스템을 적용하였을 때의 운전 성능 및 에너지 절감량에 대해 분석하였다. 이때 분석에 사용한 신재생에너지설비 시스템은 열과 전기를 모두 사용할 수 있고 건물에 적용하기 비교적 용이한 Photovoltaic- Thermal(PVT)시스템과 Proton Exchange Membrane(PEM) Fuel Cell(FC)에 대해 분석하였다. The purpose of this paper is to compare the winter operation performance for the renewable energy system applied to the heating and hot water heat pump. Based on business facilities located in Seoul, energy simulations were conducted on two renewable energy systems; Photovoltaic-Termal (PVT) system and Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cell (FC). The renewable energy system model used in this paper was based on the TRNSYS 18; Type 50 and Type 170. The results of the energy simulation showed that: The temperature of hot water supplied through the two renewable energy systems was found to be in the range of 50°C to 70°C and sufficiently satisfied with the hot water supply temperature. Comparing primary energy consumption for the two renewable energy systems, the results showed that FC was superior to PVT in the winter.