공조냉동기계기술사/130회 기출문제 풀이
3-6. 에너지절약계획서 제출대상 건축물로서 에너지성능지표(Energy Performance Index)65점 이상을 취득하기 위해 기계부문에서 채택할 수 있는 권장사항을 쓰시오.
onha09
2025. 5. 12. 15:56
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에너지절약계획서 제출대상 건축물로서 에너지성능지표(EPI) 65점 이상을 취득하기 위해서는 법적 최소 기준을 상회하는 적극적인 에너지 절감 기술과 고효율 설비를 기계 부문에 적용하는 것이 필수적입니다. 기계 부문에서 EPI 점수 향상에 크게 기여하는 권장사항은 다음과 같습니다. (EPI 상세 배점 기준은 관련 법규 및 고시의 최신 개정 내용을 확인해야 합니다.)
1. 열원 설비 효율 향상 및 고효율 시스템 적용
- 고효율 인증 열원 기기 사용: 보일러, 냉동기(칠러), 히트펌프 등 주요 열원 장비는 반드시 고효율 에너지 기자재 인증 제품 중에서도 효율 등급이 높은 제품을 선정합니다. 특히, 냉동기의 경우 성적계수(COP, EER) 및 계절별 성능계수(IPLV, SEER)가 우수한 원심식, 스크류식, 흡수식 냉동기 등을 용량 및 부하 특성에 맞게 적용합니다.
- 지역 냉난방 활용: 열원 설비를 직접 설치하는 대신, 지역 냉난방 시스템에 연결하는 경우 EPI 기계 부문에서 높은 점수를 받을 수 있습니다.
- 신재생에너지 연계: 냉난방 및 급탕 부하의 일부 또는 전부를 지열, 태양열, 공기열/수열원 히트펌프 등 신재생에너지 시스템으로 충당하는 설계를 적용합니다. 이는 기계 부문뿐 아니라 신재생에너지 부문에서도 점수를 얻어 EPI 점수 확보에 매우 유리합니다.
2. 공기조화 및 환기 시스템 효율 향상
- 고효율 공조기 및 팬 사용: 공조기(AHU)의 송풍기, 냉각/가열 코일 등의 효율이 우수한 제품을 선정하고, 팬은 고효율 인증 팬 또는 팬 효율 등급이 높은 제품을 사용합니다.
- 변풍량 시스템(VAV, Variable Air Volume): 정풍량 시스템(CAV) 대신 실별/구역별 부하 변동에 따라 송풍량을 조절하는 변풍량 시스템을 적용하여 팬 동력을 크게 절감합니다. 송풍기 구동에는 반드시 인버터(VFD, Variable Frequency Drive)를 적용합니다.
- 열회수형 환기장치: 실내 공기 교환 시 배기되는 공기의 열 에너지를 회수하여 유입되는 외기를 예열 또는 예냉하는 고효율 열회수형 환기장치(현열교환기 또는 전열교환기)를 적용합니다. 열회수 효율이 법적 기준(예: 70%)보다 높은 제품을 사용하면 추가 점수를 얻을 수 있습니다.
- 외기 도입량 제어: 재실 밀도, CO2 농도 등을 감지하여 필요한 만큼만 외기를 공급하는 수요 제어 환기(Demand Control Ventilation, DCV) 시스템을 적용하여 불필요한 외기 도입으로 인한 냉난방 부하를 줄입니다.
3. 배관 시스템 및 열매체 효율 관리
- 배관 보온 강화: 냉수, 온수, 스팀 등 열매체 배관의 보온재 두께를 법적 최소 기준보다 강화하거나, 열전도율이 낮은 고성능 보온재를 사용하여 열 손실/취득을 최소화합니다.
- 펌프 효율 향상 및 유량 제어: 순환 펌프는 고효율 인증 펌프를 사용하고, 시스템 부하 변동에 따라 유량을 조절하는 변유량 시스템 및 펌프 인버터 제어를 적용하여 펌프 동력을 절감합니다.
- 축열 시스템 활용: 심야 전기 등 저렴한 에너지를 이용하여 열원(냉열/온열)을 생산하여 축열조에 저장해두었다가 주간 피크 부하 시 사용하는 축열 시스템을 적용하여 에너지 사용 효율을 높입니다.
4. 자동 제어 및 에너지 관리 시스템
- 고도 자동 제어 시스템: 건축물 전체의 기계 설비를 통합적으로 감시하고 제어하는 건축물 에너지 관리 시스템(BEMS, Building Energy Management System) 또는 이에 준하는 자동 제어 시스템을 구축합니다.
- 최적 운전 제어: 부하 예측 제어, 외기 조건 연동 제어, 스케줄 운전, 온도/압력 최적화 설정(리셋 제어), 장비 간 부하 분배 제어 등을 통해 설비 운전 효율을 극대화합니다.
5. 급탕 설비 효율 향상
- 고효율 급탕 설비: 급탕용 보일러의 효율을 높이거나, 신재생에너지(태양열, 지열, 공기열 히트펌프)를 활용한 급탕 시스템을 적용합니다.
- 급탕 배관 열 손실 저감: 급탕 순환 배관 등에 적절한 단열 및 제어(순환 펌프 제어)를 적용하여 불필요한 열 손실을 줄입니다.
결론적으로, EPI 65점 이상을 달성하기 위해서는 법적 의무 사항을 넘어선 고효율 기자재 사용, 에너지 절감 시스템(열회수 환기, VAV, 변유량 등) 도입, 신재생에너지 연계, 그리고 이를 효율적으로 운영하는 자동 제어 시스템 구축 등 기계 부문의 다양한 권장사항들을 복합적으로 채택하는 것이 중요합니다. 각 권장사항별 EPI 배점과 건축물의 특성을 고려하여 가장 효과적인 조합을 설계해야 합니다.
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