| 오피스 건물의 하천수열 히트펌프 시스템 구축 및 냉난방 실증 |
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학술지명 한국신재생에너지학회 2024 춘계학술대회
저자 허재혁,조용,최종웅,안수황
발표일 2024-05-24
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최근 건축물에 신재생에너지 사용이 증가하고 있어 하천수열을 이용한 냉난방시스템 구축에 대한 관심도 증가하고 있다. 본 연구에서는 수도권 소재 연면적 약 19,000 m2 오피스 건물에 대하여 스크류 및 흡수식 냉동기와 스팀보일러로 구축된 중앙냉난방설비를 하천수를 이용한 수열 히트펌프 냉난방시스템과 흡수식 냉온수기의 하이브리드 시스템으로 변경 구축하여 실증운전을 실시하였다. 팔당댐에서 취수하여 지중 관로로 이송되는 하천수를 열원으로 사용하였고, 오토스트레이너를 활용하여 하천수에서 유입되는 이물질을 제거하면서 열회수시스템에서 공급된 열원을 히트펌프로 전달하도록 구성하였다. Low GWP 냉매(R-1233zd)를 이용한 500 RT급 용량의 수열 히트펌프는 2단 원심 터보 압축기와 인버터 모터를 적용하여 부분부하에서는 회전속도를 조절하여 부하 조절이 가능하도록 하였다. 지하 공간에 약 300 m3 용량으로 신규 구축한 축열조에는 온도 성층화에 도움이 되도록 디퓨저 시스템을 적용하였고, 냉난방 운전기간 동안 92.5%의 축열이용율을 달성하였다. 이러한 시스템을 효과적으로 운전할 수 있도록 냉난방에 대한 다양한 운전 모드를 설정하고, 이를 냉난방 기간 동안 실증을 하면서 성능분석을 실시하였다. 냉난방 각각 1달 이상 동안 다양한 시험 운전을 실시한 결과 냉방과 난방 SPF는 각각 2.87과 2.54를 달성하였고, 성능이 가장 좋은 운전모드로만 운전하는 경우 보다 좋은 성능을 달성할 수 있을 것으로 예상된다. 향후에는 하절기 유입 이물질 관리 방안, 동절기 저수온 대응 방안 등에 대한 실증운전을 지속하고자 한다. |
