사무실 건물의 다기능 히트펌프 적용에 대한 성능 및 에너지 소비량 분석

Abstract

본 연구에서는 히트펌프 시스템 조합 간 연간 에너지 절감 성능 비교 분석을 진행하였다. EHP와 boiler를 사용하는 시스템을 비교대상으로 선정하였으며, 100 ㎡ 단위면적의 사무실 건물을 대상으로 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 히트펌프 시스템의 특성을 분석하여 냉방, 난방 및 급탕기능을 수행할 수 있는 조합을 4가지로 나누어 에너지 시뮬레이션을 실시하여 비교하였다. 그 결과, 두 대의 히트펌프를 cascade 형태로 통합하여 운전하는 case 2 시스템 조합이 가장 우수한 에너지 절감 가능성을 확인하였다. 이는 캐스케이드 형태로 운전 시 각 사이클이 다른 조합 시스템에 비해 상대적으로 낮은 압축률로 실내 냉난방 및 급탕열 공급이 가능하기 때문인 것으로 나타났다. case 2인 cascade 히트펌프 시스템은 Reference case 1대비 41.7%, Reference case 2 대비 54.0%의 에너지 절감 가능성이 있는 것으로 나타났다. 향후 시스템 실증 연구를 진행할 필요가 있으며, 본 연구결과를 기반으로 히트펌프 기반 냉난방 및 급탕 겸용 시스템을 제작하여 건물적용을 통한 검증 실험연구를 수행이 필요할 것으로 판단된다.