건축기계설비기술사/133회 기출문제 풀이

2-3. 건축물의 쾌적한 실내환경유지와 효율적인 에너지관리를 위한 자동제어시스템 도입에 따른 에너지절감 방안을 설명하시오.

onha09 2025. 4. 1. 20:49
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건축물의 쾌적한 실내환경 유지와 효율적인 에너지 관리를 위한 자동제어시스템 도입은 다양한 방식으로 에너지 절감 효과를 가져올 수 있습니다. 주요 에너지절감 방안은 다음과 같습니다.

 

1. 최적화된 냉난방 제어:

  • 부하 기반 제어: 실내외 온도, 습도, 재실 여부 등의 정보를 실시간으로 분석하여 실제 필요한 냉난방 부하에 맞춰 시스템을 가동합니다. 불필요한 과냉난방을 방지하여 에너지 낭비를 줄입니다.
  • 존별 제어: 건물 내 각 구역(Zone)별로 독립적인 온도 및 공조 제어가 가능하여 사용 빈도나 목적에 따라 맞춤형 환경을 제공하고, 미사용 구역의 에너지 소비를 최소화합니다.
  • 외기 냉방 활용 (Economizer): 외부 공기의 온습도 조건이 실내 냉방에 유리할 경우, 냉동기 가동 대신 외기를 직접 유입하여 냉방 에너지를 절감합니다.
  • 최적 기동/정지 제어: 건물 사용 패턴을 학습하여 냉난방 시스템의 최적 기동 및 정지 시점을 예측하고 제어합니다. 예냉/예열 시간을 최소화하고 불필요한 공회전을 방지합니다.
  • 부분 부하 운전: 냉난방 시스템의 용량을 필요한 만큼만 조절하여 운전 효율을 높입니다. 정격 부하가 아닌 부분 부하 상태에서도 높은 효율을 유지하도록 제어합니다.

2. 효율적인 조명 제어:

  • 재실 감지 제어: 센서를 통해 실내 재실 여부를 감지하여 사람이 없을 경우 자동으로 조명을 소등합니다. 특히 복도, 화장실, 회의실 등에서 효과적입니다.
  • 일광 연동 제어 (Daylight Harvesting): 창가 주변의 자연광 유입량을 감지하여 인공 조명의 밝기를 자동으로 조절합니다. 불필요한 조명 사용을 줄이고 눈의 피로도를 감소시킵니다.
  • 시간대별 스케줄 제어: 건물 사용 시간대에 맞춰 조명을 자동으로 점등 및 소등합니다. 야간이나 휴일 등 미사용 시간에는 조명을 완전히 차단하여 에너지 낭비를 막습니다.

3. 설비 스케줄링 및 제어:

  • 시간대별 운전 제어: 펌프, 팬, 환풍기 등 건물 내 각종 설비의 운전 시간을 건물 사용 패턴에 맞춰 자동으로 제어합니다. 불필요한 야간 또는 휴일 운전을 방지합니다.
  • 수요 응답 제어 (Demand Response): 전력 피크 시간대에 맞춰 냉난방, 조명 등 비필수 설비의 부하를 자동으로 감축하여 전력 소비를 줄이고, 에너지 비용을 절감합니다.

4. 에너지 모니터링 및 분석:

  • 실시간 에너지 사용량 모니터링: 건물 내 에너지 사용량을 실시간으로 측정하고 시각화하여 에너지 소비 패턴을 파악하고, 낭비되는 부분을 쉽게 발견할 수 있도록 지원합니다.
  • 데이터 분석 및 리포팅: 축적된 에너지 사용 데이터를 분석하여 에너지 효율 개선 방안을 도출하고, 정기적인 보고서를 통해 에너지 절감 성과를 확인합니다.
  • 이상 감지 및 알림: 에너지 사용량이나 설비 작동 상태의 이상을 자동으로 감지하고 관리자에게 알림을 제공하여 신속한 대응을 가능하게 합니다.

5. 통합 관리 및 연동:

  • 중앙 집중 관리: 냉난방, 조명, 환기, 보안 등 다양한 건물 시스템을 하나의 플랫폼에서 통합적으로 관리하고 제어하여 효율적인 운영을 가능하게 합니다.
  • 타 시스템과의 연동: 에너지 관리 시스템을 다른 스마트 빌딩 시스템(예: 출입 통제, 주차 관리)과 연동하여 건물 전체의 에너지 효율을 최적화합니다.

이처럼 건축물 자동제어시스템 도입은 다양한 측면에서 에너지 소비를 효율적으로 관리하고 불필요한 에너지 낭비를 줄여 궁극적으로 에너지 절감 효과를 극대화할 수 있습니다. 또한, 쾌적한 실내 환경 유지에도 기여하여 건물 이용자의 만족도를 높이는 효과도 얻을 수 있습니다.

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