Franziska Bockelmann/Christina Betzold – 독일
본고는 미래의 에너지 효율과 주거 편리성 요구를 충족하는 건물을 만들어 운영한다는 취지 하에 히트펌프를 포함하여 nZEB 주택에서 진행한 두 가지 프로젝트를 설명한다. 이와 같은 건물 개발 운영에서는 태양에너지를 최적으로 이용한다는 기본 원칙을 세웠으며, 그 결과 건물의 요구량보다 에너지 절감량이 더 높았다. 두 프로젝트 모두 광전지 전력 이용을 늘리고 전력망 사용은 줄이는 제어 전략을 이용했다. 이 목표를 달성하기 위해 집열기와 축전기를 조합한 히트펌프 같은 유연한 에너지 구조를 이용해 태양에너지의 사용량을 높일 수 있었다.
서론
본고는 미래의 에너지 효율과 주거 편리성 요구를 충족하는 건물을 만들어 운영하는 두 가지 nZEB 주택 건물 프로젝트를 설명한다. 여기에서 설명한 주택은 단독주택 “Berg-halde”와 테라스 주택 “Herzo Base”이다. EnergyPlus 건물에 광전지(PV) 자가소비율을 높이고 전력망 안정화에 기여할 수 있는 에너지 잠재력이 있는지 알아보고자 했다.
이 주택은 PV 생산량이 높고 에너지 요구는 낮은 것이 특징이다. 그 결과 연간 에너지 지수는 양수이다. 두 건물은 에너지 관리를 위해 히트펌프와 PV를 조합하고, 열 저장장치와 전기 저장장치를 사용한다. 지속가능한 에너지와 태양 에너지 자가 이용률을 높인다는 개념을 골자로 한 Energy PIus-주택은 우리의 미래 에너지 공급과 nZEB 구현 문제에 대한 해법을 보여준다.
건물과 시설의 성능에 대한 정보를 확인해 기록으로 남길 수 있도록 프로젝트를 진행하면서 종합 모니터링과 최적화뿐만 아니라 부하 관리 사전 시뮬레이션도 시행했다. PV 전력 생산 자가 소비율을 높이기 위한 최적화에 초점을 맞추었다.
<그림 1> Berghalde - 에너지 개념
건축과 에너지 개념
독일 슈투트가르트 인근에 위치한 단독주택 Berghalde은 2010년 말에 완공되었으며, 건물의 바닥 순면적은 약 260m2이다(그림 1 참조). 지하층 북쪽은 비스듬하게 패여 있고 남쪽은 계곡 쪽으로 트여 있으며, 정면에는 큰 창이 자리하고 있다. 북, 동, 그리고 서쪽 정면은 불투명하며, 경사 때문에 모든 주거 공간이 남향이다(그림에서는 왼쪽). 아이들과 손님용 방은 1층에 위치하며 방에는 천장 높이 창이 정면에 있다. 면적이 넓은 주방, 식당, 그리고 거실 공간은 2층에 위치하고 있으며, 욕실과 다용도실 및 건물 설비 같은 부차적 공간은 북쪽에 있다. 꼭대기 층의 외팔보로 인해 1층은 구조적으로 빛을 차단할 수 있으며, 2층은 외부에 설치한 차양으로 빛을 차단한다.
2017년 말에 완공된 테라스 주택 Herzo Base(그림 2 참조)는 총 8개 단위 구조로 되어 있다. 바닥 순면적은 테라스 주택 당 약 150m2이며, 3층과 지하층으로 되어 있다. 건물은 동-서 방향이어서, 낮 동안 PV 생산 균형을 맞추게 된다. 기술 장비는 지하층의 공동 시설실에 있다. 이 두 주택의 기본적인 에너지 개념은 PV 시스템에서 전력을 공급한다는 것이다. 자가발전 에너지는 주로 건물의 주간 전력 요구량을 충당한다. 잉여 에너지는 배터리에 저장하는데, 예를 들어 저녁 시간의 인공조명과 가전기기에 에너지를 공급하며, 남은 에너지만 공공 전력망으로 공급한다.
난방 에너지는 시추공 열교환기와 결합한 히트펌프로 생산한다. Herzo Base 주택에는 일반적인 변조식(가변 속도) 히트펌프(MHP)가 두 대 있으며, 한 대는 공동 시설실에 설치되어 있다. 바닥 난방과 별도의 욕실 방열기를 통해 건물 내에서 열을 전달하며, 기계식 환기장치가 열을 회수하면서 실내에 신선한 공기를 공급한다. Herzo Base에서는 가정용 온수를 각 테라스 주택에 통합된 분산형 가정용 온수 히트펌프(DHW-HP)에서 공급하고 있다.
중략......
Franziska Bockelmann/Christina Betzold – 독일
본고는 미래의 에너지 효율과 주거 편리성 요구를 충족하는 건물을 만들어 운영한다는 취지 하에 히트펌프를 포함하여 nZEB 주택에서 진행한 두 가지 프로젝트를 설명한다. 이와 같은 건물 개발 운영에서는 태양에너지를 최적으로 이용한다는 기본 원칙을 세웠으며, 그 결과 건물의 요구량보다 에너지 절감량이 더 높았다. 두 프로젝트 모두 광전지 전력 이용을 늘리고 전력망 사용은 줄이는 제어 전략을 이용했다. 이 목표를 달성하기 위해 집열기와 축전기를 조합한 히트펌프 같은 유연한 에너지 구조를 이용해 태양에너지의 사용량을 높일 수 있었다.
서론
본고는 미래의 에너지 효율과 주거 편리성 요구를 충족하는 건물을 만들어 운영하는 두 가지 nZEB 주택 건물 프로젝트를 설명한다. 여기에서 설명한 주택은 단독주택 “Berg-halde”와 테라스 주택 “Herzo Base”이다. EnergyPlus 건물에 광전지(PV) 자가소비율을 높이고 전력망 안정화에 기여할 수 있는 에너지 잠재력이 있는지 알아보고자 했다.
이 주택은 PV 생산량이 높고 에너지 요구는 낮은 것이 특징이다. 그 결과 연간 에너지 지수는 양수이다. 두 건물은 에너지 관리를 위해 히트펌프와 PV를 조합하고, 열 저장장치와 전기 저장장치를 사용한다. 지속가능한 에너지와 태양 에너지 자가 이용률을 높인다는 개념을 골자로 한 Energy PIus-주택은 우리의 미래 에너지 공급과 nZEB 구현 문제에 대한 해법을 보여준다.
건물과 시설의 성능에 대한 정보를 확인해 기록으로 남길 수 있도록 프로젝트를 진행하면서 종합 모니터링과 최적화뿐만 아니라 부하 관리 사전 시뮬레이션도 시행했다. PV 전력 생산 자가 소비율을 높이기 위한 최적화에 초점을 맞추었다.
<그림 1> Berghalde - 에너지 개념
건축과 에너지 개념
독일 슈투트가르트 인근에 위치한 단독주택 Berghalde은 2010년 말에 완공되었으며, 건물의 바닥 순면적은 약 260m2이다(그림 1 참조). 지하층 북쪽은 비스듬하게 패여 있고 남쪽은 계곡 쪽으로 트여 있으며, 정면에는 큰 창이 자리하고 있다. 북, 동, 그리고 서쪽 정면은 불투명하며, 경사 때문에 모든 주거 공간이 남향이다(그림에서는 왼쪽). 아이들과 손님용 방은 1층에 위치하며 방에는 천장 높이 창이 정면에 있다. 면적이 넓은 주방, 식당, 그리고 거실 공간은 2층에 위치하고 있으며, 욕실과 다용도실 및 건물 설비 같은 부차적 공간은 북쪽에 있다. 꼭대기 층의 외팔보로 인해 1층은 구조적으로 빛을 차단할 수 있으며, 2층은 외부에 설치한 차양으로 빛을 차단한다.
2017년 말에 완공된 테라스 주택 Herzo Base(그림 2 참조)는 총 8개 단위 구조로 되어 있다. 바닥 순면적은 테라스 주택 당 약 150m2이며, 3층과 지하층으로 되어 있다. 건물은 동-서 방향이어서, 낮 동안 PV 생산 균형을 맞추게 된다. 기술 장비는 지하층의 공동 시설실에 있다. 이 두 주택의 기본적인 에너지 개념은 PV 시스템에서 전력을 공급한다는 것이다. 자가발전 에너지는 주로 건물의 주간 전력 요구량을 충당한다. 잉여 에너지는 배터리에 저장하는데, 예를 들어 저녁 시간의 인공조명과 가전기기에 에너지를 공급하며, 남은 에너지만 공공 전력망으로 공급한다.
난방 에너지는 시추공 열교환기와 결합한 히트펌프로 생산한다. Herzo Base 주택에는 일반적인 변조식(가변 속도) 히트펌프(MHP)가 두 대 있으며, 한 대는 공동 시설실에 설치되어 있다. 바닥 난방과 별도의 욕실 방열기를 통해 건물 내에서 열을 전달하며, 기계식 환기장치가 열을 회수하면서 실내에 신선한 공기를 공급한다. Herzo Base에서는 가정용 온수를 각 테라스 주택에 통합된 분산형 가정용 온수 히트펌프(DHW-HP)에서 공급하고 있다.
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