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공기식 BIPVT 컬렉터와 연계된 공조시스템의 최적 운전조건에 따른 건물에너지절감량 분석
유지숙(Ji-Suk Yu),김진희(Jin-Hee Kim),김준태(Jun-Tae Kim) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
IREN 21의 보고서에 따르면 신재생에너지시스템 중 태양에너지시스템의 보급이 매년 증가되고 있다. 하지만 국내의 경우 태양에너지시스템을 설치할 수 있는 면적이 한정되기 때문에, BIPV(Building Integrated Photovoltaic) 시스템의 시장규모가 커지고 있다. 이에 따라 BIPV와 BIPVT(Building Integrated Photovoltaic Thermal) 같이 건물에 적용 가능한 시스템을 이용해야 한다. 공기식 BIPVT 시스템은 열매체로서 공기를 이용하며, 건물 외피를 이용해 전기 및 열을 동시에 생산하는 건물 외피 기술이다. 따라서 전면의 PV 모듈에서 전기를 생산하며, 모듈 후면을 통과하는 열은 환기 및 난방시스템에 직접 사용된다. 컬렉터에서 건물 설비시스템으로 흐르는 예열 된 공기 열원은 팬 이외의 별도의 장비 없이 환기 및 난방에 사용되는 장점이 있으며, 건물 에너지 부하도 감소시킬 수 있다. 또한 공기식 BIPVT 컬렉터의 공기 열원과 실외공기가 자동제어를 통해 적절한 비율로 혼합될 경우 컬렉터와 연계된 AHU 시스템의 에너지를 효과적으로 절감할 수 있다. 본 연구에서는 Mock-up 건물에 설치된 공기식 BIPVT 컬렉터와 연계된 AHU 시스템의 동절기와 간절기의 에너지절감량을 실험을 통해 분석하였다. 실험 운전조건은 AHU로 컬렉터의 예열원(Case 1)과 외기(Case 2)가 각각 유입되는 것과 혼합비율이 자동으로 제어되는 것(Case 3)이며, 3가지 조건의 시스템 성능을 비교하였다. 또한, 각 운전조건과 계절별 공기식 BIPVT 컬렉터의 전기성능과 열성능을 비교 분석하고, AHU과 연계된 시스템의 에너지절감량을 평가하였다.
타공 베플이 적용된 공기식 PVT 컬렉터의 실험을 통한 열·전기성능 평가 연구
유지숙(Yu Ji-Suk),이길선(Lee Kil-Seon),김진희(Kim Jin-Hee),김준태(Kim Jun-Tae) 한국태양에너지학회 2021 한국태양에너지학회 논문집 Vol.41 No.1
BIPV (Building Integrated Photovoltaic) is a building envelope technology that converts solar energy into electrical energy, but heat is dissipated at the back of the BIPV module during the production of electrical energy. However, PVT collectors are devices that produce electricity on the front of the PV and concurrently use heat generated from the back of the PV module. Therefore, in buildings that require heating loads, the PVT system can use both electrical and thermal energies directly; hence, its solar energy utilization rate is higher than that of the BIPV and solar thermal systems. In this study, a new PVT collector using air as the heating medium was newly designed and fabricated, and the thermal and electrical performances were analyzed through outdoor experiments. A baffle applied to the air layer in the collector was designed earlier to improve the thermal performance through CFD simulation analysis. This study analyzed the thermal and electrical characteristics according to the inlet flow rate, solar radiation intensity, and temperature at the back of the PV module of a new type of air-type PVT collector. Consequently, when the inlet flow rate of the collector increased to 100 ~ 200 ㎥/h, it was confirmed that the thermal efficiency was 22.7 ~ 50% and the electrical efficiency was 15.75 ~ 16.54%.
BIPV(Building Integrated Photovoltaic)의 설치 안전성 기준을 위한 기초연구
유지숙(Yu, Ji-Suk),서진이(Seo, Jin-Yi),김지혜(Kim, Ji-Hye),이효영(Lee, Hyo-Yeong),홍정현(Hong, Jeong-Hyun),김준태(Kim, Jun-Tae) 대한건축학회 2018 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.38 No.2
The use of BIPV system is used as building exterior material, which reduces the material cost in construction and contributes to the building value by using environmentally friendly building exterior elements. Further, no additional installation site is required, and power loss such as power transmission can be minimized due to the same power generation site and consumption site. However, the contents of the BIPV frame structure and the performance including the electric wiring are not included in the standards and guidelines. In this paper, the guidelines for the construction direction (Structural and electrical equipment, etc.) of the BIPV system for the safety standard of the domestic BIPV installation are presented.