연구목표: 멀티존/고층건물 공기유동 Mapping 기반 동특성 반영 열성능 해석, 실시간 연동 압력제어, 실제 모델기반 에너지 평가 구현 및 건물 실증건물에서 유/출입되는 공기유동에 따른 압력, 온도, 습도 등의 Multi-physics 현상은 건물의 디자인 및 냉난방 운용 등에 따라 상이하며 외부 환경의 변화에 따라 유동적이다. 이를 정량적으로 분석하기 ...
멀티피직스를 묘사할 수 있도록 연계 존별 온도, 압력, 습도의 이동을 검증할 수 있는 새로운 개념의 TPH 챔버를 구축하여 기초연구실 기반연구를 진행한다. TPH 챔버 실험으로 얻어진 공기유동계수와 측적된 다량의 건물 압력차 데이터를 활용하여, 건물의 압력분포 이미징을 구현한다. 건물 압력분포 이미징을 기반으로 1) 건물에서의 멀티피직스 현상을 새롭게 규명, 2) 압력밸런싱 시스템 제어방안 마련, 3) 기존 시뮬레이션 툴에 적용된 공기유동모델을 개선하여 냉난방 수요 예측의 향상성을 평가한다. 연차별 주된 연구내용을 요약하면 다음과 같다.
[1차년도]
- 건물의 압력분포와 그에 따른 멀티피직스 현상의 이론적 고찰
- 건물 공기유동 및 온열환경을 실험할 수 있는 TPH 챔버 구축
[2차년도]
- TPH 챔버 유동변수 실험 및 멀티피직스 모델 검증
- 평면단위 단일존 압력분포 이미징 및 멀티피직스 현상 규명
- 건물 압력분포 및 TPH 챔버 실험 데이터를 활용한 공기유동모델 평가
[3차년도]
- TPH 챔버 유동변수 실험(계속), 시스템 제어 및 에너지성능 평가
- 수직단위 다중존 압력분포 이미징 및 멀티피직스 연계 연구
- 개선 공기유동모델의 시뮬레이션 툴 적용 및 건물관리시스템 적용 연구
건물 부하 예측의 불확실성으로 인해 실제 부하가 지열 히트펌프 시스템의 설계 용량을 초과하는 경우 지열 히트펌프 시스템은 비가역적 고장 상태에 이르게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 시스템이 건물 부하에 대응할 수 있도록 하이브리드 열원을 결합하고 장기적으로 모니터링을 통해 관리하여야 한다. 이에 따라 지열 히트펌프 시스템의 비가역적인 고장 원인인 ...