GD 대형건물의 에너지 절약 시 고려사항

목차(대형건물 에너지 절약)

대형건물 에너지 절약

★★에너지설비

GD 대형건물의 에너지 절약 시 고려사항

❗대형건물의 에너지 절약 시 고려사항

• 대형건물이란 연면적 30,000[㎡]이상의 건물을 말하며, 대형건물의 에너지 절약은 전기설비 측면등이 아닌 기계설비, 건축적 측면 등을 종합적으로 검토되어 유기적으로 시행되어야 한다
• 대형건물의 에너지 절약 시 고려사항으로는 크게 전력관리측면, 전원설비측면, 배전설비측면, 조명설비측면, 동력설비측면, 심야전력 활용측면, 컨제너레이션 시스템으로 구분할 수 있다

1)전력관리 측면

• 부하관리
  • 최대전력과 평균전력의 차이를 줄이는 부하율 개선과 최대전력을 억제하는 최대전력관리로 구분되며, 이것은 설비비절감, 전력요금절감, 손실경감, 설비여유도 발생효과를 기대할 수 있다
• 역률관리
  • 설비의 무효전력을 보상하는 역률관리는 부하 측에 콘덴서를 설치하는 것이 효과적이나 초기 투자비를 감안하여 설치하여야 하며, 이것은 손실경감, 전력요금 경감, 설비여유도 증가, 전압강하 개선 효과 등을 기대할 수 있다
• 전압관리
  • 전압이 1[%]감소하면 광속은 백열전구 3[%]저하 형광등은 2[%]저하되며, 유도전동기의 토크2[%]감소 전열기의 열량은 2[%]감소된다. 따라서 적정전압유지, 전압변동 최소화, 전압불평형 시정이 필요

2)전원설비 측면

• 수변전설비 적정 위치 선정
  • 수변전설비를 사전에 검토하여 에너지를 절약하는 것으로 전압강하, 전력손실, 건설비, 보수성에 영향을 미치는 전원의 위치를 적정 장소에 선정
• 변압기 종류와 용도
  • 유입형, H종 건식, 가스절연, 몰드 변압기 중에 에너지 절약 측면의 용도에 적합한 변압기 선정
• 변압기 손실과 효율
  • 변압기는 연중 운전되므로 무부하손, 부하손을 검토하여 변압기를 선정
• 변압기 적정용량 산정
  • 변압기를 부히에 적합하게 선정하여 최대의 효과를 얻을 필요가 있다
• 변압기 운전 방식
  • 전력부하곡선에 따른 운전대수 제어, 소용량 변압기로 교체 등을 고려
• 수전전압 강하방식 검토
  • 2단 강압방식보다는 1단 강압 방식이 유리하나 현장에 부합되는 것을 검토하여 선정

3)배전설비 측면

• 적정배전방식 선택
  • 동일부하조건의 비전방식은 단상 3선식, 3상3선식, 3상4선식이 에너지 절감측면에서 유리
• 적정배선방식 선택
  • 전력손실을 줄일 수 있는 루프방식, 네트워크 방식 등 채용
• 적정 배전선 굵기 선정
  • 전압강하, 전력손실 경감 효과 기대
• 배전전압 적정화
  • 전압강하 대책, 전압변동 대책, 전압불평형 대책, 부하 불평형 문제점 등을 고려하여 설계

4)조명설비 측면

• 적정한 조도기준에 따라 설계
• 고효율 광원의 선정
  • 기구효율이 높은 기구선정
• 에너지 절감 조명설계
  • 조명에너지 절약 요소, 적정 조명설계, 공조용 조명기구 등을 검토하여 선정
• 에너지 절감 조명시스템 적용
  • 조명제어 시스템, 감광제어 시스템, 조광방식 시스템 검토

5)동력에너지 측면

• 에너지 절약형 전동기
  • 고효율 전동기, 가변주파수 가변전압의 인버터 등 사용 검토
• 에너지 절약 전동기설비계획
  • 전동기 소비전력특성, 부하특성, 효율, 정격전압, 역률, 시퀀스 제어와 대수제어, 가변속 전동기 등을 검토
• 적정한 전동기 용량 선정
  • 적정한 전동기 용량을 선정하여 에너지 절감

6)심야전력 활용 측면

• 부하관리
  • 최대부하억제, 심야부하 창출, 최대부하 이동 전력적 소비절약 및 부하증대, 가변부하조성
• 심야부하 활용
  • 축열식 온수기, 축열식 히트펌프, 양수 및 배수 등의 부하에 심야전력 활용으로 에너지 절감 및 전력요금 경감효과 기대

7)열병합 발전기 채용

• 상용발전기 채택시 가스터빈 및 가스발전기를 사용하여 폐열을 회수하여, 냉방, 난방, 온수 사용하여 에너지 절감

💯기출문제

●01심야전력 공급방안 중 저압계량 모자계량 방식에 대하여 설명하시오

저압계량 모자계량 방식이란?

심야전력은 전력 수요가 적은 심야 시간대에 저렴한 요금으로 전력을 공급하는 제도입니다. 이러한 심야전력을 공급하는 방식 중 하나가 바로 저압계량 모자계량 방식입니다.

모자계량이란 한 개의 변압기를 여러 고객이 공동으로 사용할 때, 각 고객별로 전력 사용량을 개별적으로 측정하여 요금을 부과하는 방식을 말합니다. 여기에 저압계량이라는 조건이 더해져 저압으로 공급되는 전력을 각각 측정하는 방식이 바로 저압계량 모자계량 방식입니다.

저압계량 모자계량 방식의 특징

• 개별 계량: 한 건물 내에서도 용도가 다른 여러 시설이 있을 경우, 각 시설별로 전력 사용량을 정확히 측정하여 요금을 부과할 수 있습니다.
• 유연한 요금 체계: 심야 시간대에 전력 사용량이 많은 시설은 저렴한 심야 전력을 활용하고, 주간에 전력 사용량이 많은 시설은 일반 전력을 사용하는 등 유연한 요금 체계를 적용할 수 있습니다.
• 설비 투자 절감: 별도의 변압기를 설치하지 않고 기존 변압기를 공동으로 사용하기 때문에 설비 투자 비용을 절감할 수 있습니다.

저압계량 모자계량 방식의 적용 사례

• 아파트: 각 세대별로 전력 사용량을 측정하여 요금을 부과하고, 공동 시설에 대해서는 별도로 요금을 부과할 수 있습니다.
• 상업 시설: 오피스 빌딩, 백화점 등에서 냉난방, 조명, 전력 설비 등 각 시설별로 전력 사용량을 측정하여 에너지 효율을 높일 수 있음
• 공장: 생산 라인별로 전력 사용량을 측정하여 생산성을 향상시키고, 에너지 비용을 절감할 수 있음

저압계량 모자계량 방식의 장점

• 에너지 효율 향상: 각 시설별로 전력 사용량을 정확히 파악하여 에너지 낭비 요소를 줄이고 효율적인 에너지 관리가 가능합니다.
• 요금 절감: 심야 시간대에 전력 사용량이 많은 시설은 저렴한 심야 전력을 활용하여 전기 요금을 절감할 수 있습니다.
• 유연한 전력 관리: 다양한 전력 사용 패턴에 맞춰 유연하게 전력을 관리할 수 있습니다.

저압계량 모자계량 방식의 단점

• 설비 설치 및 유지보수 비용: 개별 계량기를 설치하고 관리해야 하므로 초기 설비 투자 비용과 유지보수 비용이 발생할 수 있습니다.
• 복잡한 요금 체계: 다양한 요금 체계를 적용하기 때문에 요금 산정이 복잡해질 수 있습니다.

●02 건축전기설비설계 시 에너지 절약을 위하여 전원설비, 광원 조명기구, 조명제어, 동력설비 및 기타 설비별로 적용기술을 열거하고 설명하시오

건축물의 에너지 효율 향상은 탄소 중립 시대를 맞이하여 더욱 중요해지고 있습니다. 건축물의 전기설비 설계 시 에너지 절약 설계 기준을 준수하고, 추가적인 절약 방안을 적용하여 에너지 소비를 줄이고 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

1. 건축물의 에너지 절약 설계 기준 의무사항

• 법적 기준: 건축법 제59조 및 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 제21조, 제22조에 따라 건축물의 에너지 절약 설계 기준이 마련되어 있습니다. 이 기준은 건축물의 에너지 성능을 평가하고, 일정 수준 이상의 에너지 효율을 확보하도록 하고 있습니다.
• 주요 내용:
  • 단열: 외벽, 지붕, 바닥 등의 단열재 사용을 의무화하여 냉난방 에너지 소비를 줄입니다.
  • 창호: 고성능 창호를 사용하여 열손실을 최소화하고, 자연채광을 최대한 활용합니다.
  • 설비: 냉난방 설비, 급탕 설비, 조명 설비 등에 대한 에너지 성능 기준을 마련하고, 고효율 설비를 사용하도록 합니다.
  • 에너지 성능 평가: 건축물의 에너지 성능을 평가하여 기준에 적합한지 여부를 확인합니다.

1. 전원 설비

• 고효율 변압기 사용: 일반 변압기에 비해 손실이 적은 고효율 변압기를 사용하여 에너지 손실을 최소화하고, 전력 품질을 향상
• 역률 개선 장치 설치: 역률을 개선하여 무효전력 소비를 줄이고 전력 품질을 향상시킴
• 수요 관리 시스템 도입: 실시간으로 전력 사용량을 모니터링하고, 피크 시간대의 전력 사용량을 제한하여 전력 요금을 절감
• 태양광 발전 시스템 연계: 건물에 태양광 발전 시스템을 설치하여 자체적으로 전력을 생산하고, 생산된 전력을 건물에 사용하거나 전력망에 판매하여 에너지 자립도를 높임
• 스마트 그리드 연계: 스마트 그리드와 연동하여 에너지 사용량을 최적화하고, 신재생에너지와의 연계를 통해 에너지 효율을 높입니다.

2. 광원 및 조명 기구

• LED 조명 채택: 에너지 효율이 높고 수명이 긴 LED 조명을 사용하여 전력 소비를 줄입니다.
• 조도 센서 활용: 주변 밝기에 따라 조명 밝기를 자동으로 조절하여 불필요한 조명 사용을 방지합니다.
• 움직임 센서 활용: 사람의 움직임을 감지하여 조명을 자동으로 켜고 끄는 방식으로 에너지를 절약합니다.
• 자연 채광 활용: 창문을 통해 들어오는 자연 채광을 최대한 활용하여 인공 조명 사용을 줄입니다.
• 고효율 조명 기구 사용: 반사율이 높은 재질을 사용하거나 빛의 분산을 최소화하는 설계를 통해 조명 효율을 높입니다.

3. 조명 제어

• 중앙 제어 시스템 도입: 건물 전체의 조명을 중앙에서 통합 관리하여 에너지 효율을 높입니다.
• 시간 제어: 시간대별로 조명을 자동으로 켜고 끄는 기능을 통해 불필요한 조명 사용을 방지합니다.
• 조건부 제어: 특정 조건(예: 퇴근 시간, 휴일 등)에 따라 조명을 자동으로 조절합니다.
• 개별 제어: 공간별, 사용자별로 조명을 개별적으로 제어하여 에너지 낭비를 줄입니다.

4. 동력 설비

• 고효율 모터 사용: 에너지 효율이 높은 프리미엄 효율 인증 모터를 사용하여 동력 소비를 줄입니다.
• 인버터 사용: 모터의 속도를 조절하여 필요한 만큼의 동력만 사용하도록 하여 에너지 효율을 높입니다.
• 전동기 부하 최적화: 전동기의 부하를 적정하게 유지하여 과부하나 저부하 상태를 방지합니다.
• 정기적인 점검 및 유지보수: 전동기의 절연 상태, 진동, 온도 등을 정기적으로 점검하고, 윤활유 교환, 베어링 교체 등의 유지보수를 실시하여 전동기의 수명을 연장하고 효율을 유지합니다.

5. 기타 설비

• 대기전력 차단: 사용하지 않는 전자기기를 완전히 차단하여 대기전력 소비를 줄입니다.
• 절전형 콘센트 사용: 플러그를 뽑지 않아도 전력 소비를 줄일 수 있는 절전형 콘센트를 사용합니다.
• 태양광 발전 시스템 도입: 태양광 발전을 통해 자체적으로 전력을 생산하여 에너지 자립도를 높입니다.
• 지열 냉난방 시스템 도입: 지열을 이용하여 냉난방을 하여 에너지 소비를 줄입니다.
• 지능형 건물 자동화 시스템(BEMS) 도입: 건물 내의 다양한 설비들을 통합 관리하여 에너지 효율을 극대화하고, 실시간으로 에너지 사용량을 모니터링하여 효율적인 에너지 관리를 가능하게 했습니다

5. 설계 단계에서 고려해야 할 사항

• 건물의 용도와 규모: 건물의 용도와 규모에 맞는 최적의 에너지 절약 방안을 수립해야 합니다.
• 기후 조건: 지역의 기후 조건을 고려하여 냉난방 시스템을 설계해야 합니다.
• 건물의 형태: 건물의 형태와 배치를 통해 자연 채광을 최대한 활용할 수 있도록 설계해야 합니다.
• 단열: 건물의 단열 성능을 높여 냉난방 에너지 소비를 줄여야 합니다.

6. 정부 지원 제도 활용

• 녹색건축 인증: 녹색건축 인증을 통해 에너지 효율적인 건축물을 인정받고, 각종 지원을 받을 수 있습니다.
• 에너지 절약형 설비 지원: 정부에서 지원하는 에너지 절약형 설비를 설치하여 비용 부담을 줄일 수 있습니다.

●03심야전력을 이용한 온돌배선 공사방법을 설명하시오

1. 심야전력 수전 방식

• 저압 수전: 일반 가정에서 주로 사용하는 방식으로, 인입선에서 분기하여 심야전력 전용 전력량계와 타이머 스위치를 설치합니다. 타이머 스위치는 심야 시간대에만 전력을 공급하도록 설정됩니다.
• 고압 수전: 대규모 시설이나 아파트 단지 등에서 사용하는 방식으로, 별도의 변압기를 설치하여 고압 전력을 저압으로 변환하여 사용합니다.

2. 온돌 배관 공사 방법

• 발열체 선택: 일반적으로 발열선, 전열보드, 전열 시트 등이 사용됩니다.
  • 발열선: 가늘고 긴 선 형태로, 바닥에 촘촘하게 설치하여 열을 발생시킵니다.
  • 전열보드: 판 형태로, 바닥에 깔아서 사용하며, 설치가 간편합니다.
  • 전열 시트: 얇은 시트 형태로, 기존 바닥재 위에 덧붙여 시공할 수 있습니다.
• 배관 설계: 난방 효율을 높이기 위해서는 발열체를 균일하게 배치하고, 단열재를 사용하여 열 손실을 최소화해야 합니다.
• 온도 조절기 설치: 온도를 설정하고 자동으로 온도를 조절할 수 있는 온도 조절기를 설치합니다.
• 안전 장치 설치: 과열 방지 장치, 누전 차단기 등 안전 장치를 설치하여 화재를 예방합니다.

3. 시공 시 주의사항

• 전문가에게 시공 의뢰: 전기 설비는 전문 지식과 기술이 필요하므로 반드시 전문가에게 시공을 의뢰해야 합니다.
• 안전 규정 준수: 전기 안전 규정을 철저히 준수하여 시공해야 합니다.
• 단열: 바닥과 벽면의 단열을 충분히 하여 열 손실을 최소화해야 합니다.
• 통풍: 온돌 시스템의 효율적인 작동을 위해 충분한 통풍이 이루어져야 합니다.
• 정기적인 점검: 주기적으로 시스템을 점검하고 유지보수하여 고장을 예방하고 수명을 연장해야 합니다.

4. 심야전력 온돌의 장점

• 경제적: 심야 시간대의 저렴한 전력을 이용하여 난방 비용을 절감할 수 있습니다.
• 쾌적한 난방: 넓은 면적을 고르게 난방하여 쾌적한 실내 환경을 조성합니다.
• 친환경적: 화석 연료를 사용하지 않아 미세먼지 발생이 적고 환경 친화적입니다.

5. 심야전력 온돌의 단점

• 초기 설치 비용: 설비 설치 비용이 다소 높을 수 있습니다.
• 온도 조절의 어려움: 한번 가열되면 온도 조절이 쉽지 않을 수 있습니다.
• 전력 공급 중단 시 문제 발생: 심야 시간대에 전력 공급이 중단되면 난방이 불가능할 수 있습니다.

●04귀하가 설계한 건축물의 전기설비 중 설비별로 에너지이용합리화 사례를 들고 설명하시오 ❯02

●05최근 수요관리와 에너지 절약 목적으로 활용되고 있는 일체형 수변전시스템에 대하여 논하시오

일체형 수변전시스템이란?

일체형 수변전시스템은 고압의 전력을 저압으로 변환하고 배전하는 모든 설비를 하나의 외함에 일체화한 시스템을 말합니다. 즉, 변압기, 개폐기, 보호계전기, 제어반 등이 하나의 모듈 형태로 구성되어 있어 설치 공간을 최소화하고, 설치 및 유지보수가 용이하다는 장점을 가지고 있습니다.

수요관리와 에너지 절약을 위한 일체형 수변전시스템의 활용

최근 전력 수요가 증가하고 에너지 절약에 대한 관심이 높아지면서 일체형 수변전시스템은 다음과 같은 방식으로 수요관리와 에너지 절약에 기여하고 있습니다.

1. 유연한 전력 관리

• 피크 시간대 전력 사용량 감축: 일체형 수변전시스템은 실시간으로 전력 사용량을 모니터링하고, 피크 시간대에 전력 사용량이 많을 경우 자동으로 전력을 제한하거나 다른 전원으로 전환하는 등의 기능을 수행하여 전력 수요를 관리할 수 있습니다.
• 신재생에너지 연계: 태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전 시스템과 연계하여 생산된 전력을 효율적으로 활용하고, 계통 안정화에 기여할 수 있습니다.

2. 에너지 효율 향상

• 고효율 설비 적용: 일체형 수변전시스템에는 고효율 변압기, 고효율 모터 등 에너지 효율이 높은 설비들이 적용되어 에너지 손실을 최소화하고, 전력 사용 효율을 높일 수 있습니다.
• 스마트 그리드 연계: 스마트 그리드와 연동하여 에너지 사용량을 실시간으로 분석하고, 최적의 에너지 관리 방안을 제시하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다.

3. 설치 공간 최소화 및 유지보수 편의성

• 모듈형 설계: 일체형 수변전시스템은 모듈형으로 설계되어 설치 공간을 최소화하고, 설치 및 유지보수가 간편합니다.
• 원격 감시 및 제어: 원격 감시 및 제어 시스템을 통해 설비 상태를 실시간으로 모니터링하고, 고장 발생 시 신속하게 대응하여 시스템 가동률을 높일 수 있습니다.

결론

일체형 수변전시스템은 단순히 전력을 변환하고 배전하는 기능뿐만 아니라, 최근 에너지 시장의 변화에 발맞춰 수요관리와 에너지 절약을 위한 다양한 기능을 수행하고 있습니다. 특히 스마트 그리드와의 연동을 통해 더욱 효율적인 에너지 관리가 가능해지고 있으며, 미래 에너지 시스템의 핵심적인 역할을 수행할 것으로 기대됩니다.

●06건축전기설비 설계 시 고려할 수 있는 에너지 절약방안에 대하여 설명하시오 ❯02

●07지구 온난화에 있어 전기공급면과 전기사용면에서의 대책을 설명하시오

1. 전기공급 측면의 대책

• 신재생에너지 확대: 태양광, 풍력, 수력 등 친환경적인 에너지원을 적극적으로 개발하고 활용하여 화석 연료 발전량을 줄여야 합니다.
• 에너지 효율 향상: 발전소의 효율을 높이고, 송배전 과정에서의 손실을 최소화하여 에너지 사용 효율을 높여야 합니다.
• 스마트 그리드 구축: 전력 생산, 소비, 저장 등을 실시간으로 관리하는 스마트 그리드를 구축하여 에너지 사용량을 최적화하고, 신재생에너지의 불안정성을 해소해야 합니다.
• 원자력 발전의 안전성 강화: 원자력 발전은 탄소 배출이 적다는 장점이 있지만, 안전성 문제가 해결되어야 지속 가능한 에너지원으로 활용될 수 있습니다.
• CCS (Carbon Capture and Storage) 기술 개발: 발전 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 저장하는 기술을 개발하여 온실가스 배출량을 줄여야 합니다.

2. 전기사용 측면의 대책

• 에너지 효율적인 가전제품 사용: 에너지 소비 효율이 높은 가전제품을 선택하고, 사용 시간을 줄여야 합니다.
• 스마트 기기 활용: 스마트폰, 스마트 가전 등을 활용하여 에너지 사용량을 실시간으로 확인하고 관리해야 합니다.
• 건물 에너지 효율 개선: 건물의 단열, 창호, 조명 등을 개선하여 에너지 소비를 줄여야 합니다.
• 전기차 보급 확대: 내연기관 자동차 대신 전기차를 사용하여 미세먼지와 온실가스 배출을 줄여야 합니다.
• 에너지 절약 캠페인: 에너지 절약의 중요성을 알리고, 국민들의 참여를 유도하는 다양한 캠페인을 실시해야 합니다.

●08전기설비의 효율적 운용을 통한 에너지 절약방안 중 변압기 및 전동기의 운용방안에 대하여 설명하시오

1. 변압기의 효율적 운용 방안

• 고효율 변압기 사용:
  • 철심 재료를 개선하고, 권선 방식을 최적화하여 효율을 높인 고효율 변압기를 사용합니다.
  • 아몰퍼스 변압기와 같은 최신 기술이 적용된 고효율 변압기는 에너지 손실을 크게 줄일 수 있습니다.
• 적정 용량 변압기 선정:
  • 부하 변동을 고려하여 적정 용량의 변압기를 선정합니다. 과도한 용량의 변압기는 무부하 손실을 증가시키므로, 부하 변동에 따라 적절한 용량의 변압기를 운용해야 합니다.
• 병렬 운전 최적화:
  • 여러 대의 변압기를 병렬 운전하는 경우, 부하 분담을 고르게 하여 각 변압기가 최적의 효율로 운전되도록 합니다.
  • 부하 변동에 따라 병렬 운전하는 변압기의 대수를 조절하여 에너지 손실을 최소화합니다.
• 역률 개선:
  • 역률 개선 장치를 설치하여 역률을 높임으로써 무효 전력 소비를 줄이고, 전력 품질을 향상시킵니다.
• 정기적인 점검 및 유지보수:
  • 변압기의 온도, 절연 상태, 소음 등을 정기적으로 점검하고, 오일 교환, 절연유 가스 분석 등의 유지보수를 실시하여 변압기의 수명을 연장하고 효율을 유지합니다.

2. 전동기의 효율적 운용 방안

• 고효율 전동기 사용:
  • 프리미엄 효율 인증을 받은 고효율 전동기를 사용하여 에너지 손실을 줄입니다.
  • 설계 단계에서부터 고효율 전동기를 선정하고, 교체 시에도 고효율 전동기를 우선적으로 고려해야 합니다.
• 인버터를 이용한 속도 제어:
  • 부하 변동에 따라 전동기의 속도를 조절하여 필요한 만큼의 동력만 사용하도록 함으로써 에너지 효율을 높입니다.
• 전동기 부하 최적화:
  • 전동기의 부하를 적정하게 유지하여 과부하나 저부하 상태를 방지합니다.
  • 부하 변동이 심한 경우, 인버터를 사용하여 부하를 균일하게 분산시킬 수 있습니다.
• 정기적인 점검 및 유지보수:
  • 전동기의 절연 상태, 진동, 온도 등을 정기적으로 점검하고, 윤활유 교환, 베어링 교체 등의 유지보수를 실시하여 전동기의 수명을 연장하고 효율을 유지합니다.

3. 기타 에너지 절약 방안

• 수요 관리 시스템 도입:
  • 실시간으로 전력 사용량을 모니터링하고, 피크 시간대의 전력 사용량을 제한하여 전력 요금을 절감합니다.
• 스마트 그리드 연계:
  • 스마트 그리드와 연동하여 에너지 사용량을 최적화하고, 신재생에너지와의 연계를 통해 에너지 효율을 높입니다.
• 에너지 절약 캠페인 실시:
  • 직원들에게 에너지 절약의 중요성을 교육하고, 자발적인 참여를 유도하는 캠페인을 실시합니다.

○09조명기기 OA기기 등의 대기전력 절감대책에 대하여 설명사시오

조명기기와 OA기기는 사무실이나 가정에서 상시 연결되어 있는 경우가 많아 대기전력 소비가 만만치 않습니다. 이러한 대기전력은 불필요한 에너지 낭비를 야기하며, 전기료 상승의 원인이 되기도 합니다. 따라서 대기전력 절감은 에너지 효율 향상을 위한 필수적인 요소입니다.

대기전력이란?

대기전력이란 기기를 끄거나 사용하지 않더라도 전원이 연결되어 있으면 소비되는 전력을 의미합니다. 컴퓨터, 프린터, 충전기, TV 등 다양한 전자기기에서 발생하며, 이러한 대기전력은 전체 전력 소비량의 상당 부분을 차지할 수 있습니다.

대기전력 절감 대책

1. 플러그 뽑기

• 사용하지 않는 기기의 플러그를 뽑는 것이 가장 확실한 방법입니다. 멀티탭을 활용하여 여러 개의 플러그를 한꺼번에 뽑을 수 있도록 하는 것도 효과적입니다.
• 특히 충전기는 완충 후 반드시 플러그를 뽑아야 합니다.

2. 대기전력 차단 스위치 사용

• 멀티탭에 연결된 모든 기기를 한 번에 끄고 켤 수 있는 스위치입니다.
• 잠자기 전이나 외출 시에 간편하게 모든 기기를 차단할 수 있습니다.

3. 고효율 제품 사용

• 대기전력이 낮은 에너지 효율 등급이 높은 제품을 선택합니다.
• 구매 시 에너지 소비 효율 등급 라벨을 꼼꼼히 확인하고, 대기전력 표시를 비교하여 구매하는 것이 좋습니다.

4. 자동 절전 기능 활용

• 컴퓨터, 모니터 등은 일정 시간 동안 사용하지 않으면 자동으로 절전 모드로 전환되는 기능을 활용합니다.
• 각 기기의 절전 설정을 최적화하여 불필요한 전력 소비를 줄입니다.

5. 스마트 플러그 활용

• 스마트 플러그를 이용하면 스마트폰 앱으로 원격으로 전원을 켜고 끌 수 있습니다.
• 시간 예약 기능을 활용하여 특정 시간에 자동으로 전원을 켜거나 끌 수 있습니다.

6. 정부 지원 제도 활용

• 정부에서는 에너지 효율이 높은 제품 구매 시 보조금을 지급하거나, 노후 가전제품 교체 지원 사업을 진행하는 경우가 있습니다.
• 관련 정보를 확인하여 지원받을 수 있는 제도가 있는지 알아보는 것이 좋습니다.

기타 주의사항

• 대기전력이 높은 가전제품: 냉장고, TV, 셋톱박스 등은 대기전력 소비가 많은 편이므로, 사용하지 않을 때는 플러그를 뽑거나 대기전력 차단 스위치를 이용하는 것이 좋습니다.
• 사무실 환경: 사무실에서는 퇴근 시 모든 기기를 끄고, 컴퓨터는 절전 모드로 설정하는 것이 좋습니다.
• 교육: 가족 구성원이나 직원들에게 대기전력의 문제점과 절감 방법을 알리고, 함께 실천할 수 있도록 교육하는 것이 중요합니다.

●10건축물 전기설비 설계 시 에너지 절약설계기준 의무사항과 그외 고려할 수 있는 에너지 절약방안에 대하여 설명하시오 ❯02

●11빌딩에서 소모되는 에너지를 절약하기 위하여 제어되는 주대상은 공조설비와 전력설비이다. 이등의 에너지 절약을 위해 수행되는 주요 제어기능을 설명하시오

빌딩에서 소비되는 에너지의 상당 부분을 차지하는 공조설비와 전력설비의 효율적인 관리를 통해 에너지 절감을 실현할 수 있습니다. 이를 위해 다양한 제어 기능이 활용되는데, 주요 제어 기능에 대해 자세히 알아보겠습니다.

1. 공조설비 제어

공조설비는 실내 온도와 습도를 일정하게 유지하여 쾌적한 환경을 조성하는 설비입니다. 에너지 절약을 위해 다음과 같은 제어 기능이 활용됩니다.

• 온도, 습도 제어:
  • 외부 기온 변화, 실내 인원, 시간대 등을 고려하여 적정 온도와 습도를 유지하도록 제어합니다.
  • 과도한 냉난방을 방지하여 에너지 소비를 줄입니다.
• 외기 도입량 제어:
  • 외부 기온이 적절할 경우 외기를 최대한 활용하여 냉방 부하를 줄입니다.
  • 실내 공기질을 유지하면서 에너지 효율을 높입니다.
• 팬 속도 제어:
  • 실내외 온도 차이, 송풍량 등을 고려하여 팬 속도를 조절하여 에너지 소비를 최적화합니다.
• 제습/가습 제어:
  • 습도 센서를 통해 실내 습도를 감지하고, 필요에 따라 제습 또는 가습을 진행합니다.
• 시간대별 운전:
  • 시간대별로 냉난방 운전을 다르게 설정하여 에너지 소비를 줄입니다. 예를 들어, 야간이나 주말에는 냉난방 운전을 중지하거나 약하게 운전합니다.

2. 전력설비 제어

전력설비는 건물에 전력을 공급하고 효율적으로 관리하는 설비입니다. 에너지 절약을 위해 다음과 같은 제어 기능이 활용됩니다.

• 조명 제어:
  • 조도 센서, 움직임 센서를 이용하여 필요한 공간에만 불을 켜고, 사람이 없는 공간은 자동으로 소등합니다.
  • 시간대별로 조명 밝기를 조절하여 에너지 소비를 줄입니다.
• 전력 수요 관리:
  • 실시간으로 전력 사용량을 모니터링하고, 피크 시간대의 전력 사용량을 제한하여 전력 요금을 절감합니다.
  • 에너지저장장치(ESS)를 활용하여 전력 수요를 평준화하고, 피크 전력을 줄입니다.
• 동력 설비 제어:
  • 모터, 펌프 등 동력 설비의 운전 시간을 최적화하여 에너지 소비를 줄입니다.
  • 인버터를 이용하여 모터의 속도를 조절하여 필요한 만큼의 동력만 사용하도록 합니다.
• 대기전력 차단:
  • 사용하지 않는 전자기기의 전원을 자동으로 차단하여 대기전력 소비를 줄입니다.

3. 통합 제어 시스템 (BEMS)

빌딩에너지관리시스템(BEMS)은 공조설비, 조명, 전력 등 다양한 설비를 통합적으로 관리하는 시스템입니다. BEMS를 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다.

• 에너지 사용량 실시간 모니터링: 각종 설비의 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하여 에너지 소비 패턴을 분석합니다.
• 최적의 에너지 운영: 분석된 데이터를 바탕으로 냉난방, 조명, 동력 등 각 설비의 운전을 최적화하여 에너지 효율을 극대화합니다.
• 원격 제어: 스마트폰이나 PC를 통해 원격으로 시스템을 제어하고, 이상 상황 발생 시 신속하게 대응할 수 있습니다.

결론

빌딩의 에너지 절약을 위해서는 공조설비와 전력설비의 효율적인 제어가 필수적입니다. 다양한 제어 기능을 활용하고, BEMS를 도입하여 에너지 사용량을 최적화하고, 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

궁금한 점이 있다면 언제든지 질문해주세요.

• 특정 제어 기능에 대한 더 자세한 설명을 원하시나요?
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●12건축물의 수전설비와 동력설비의 에너지 절감대책 설명하시오 ❯02

●13전력설비 관리개념 3단계, 전력자산의 운영정책 입안 시 도려사항을 기술적 측면과 경제적 측면

1. 전력설비 관리 개념 3단계

전력설비 관리 개념은 크게 세 단계로 나눌 수 있습니다.

• 1단계: 예방 정비
  • 주기적인 점검 및 정비를 통해 고장을 사전에 방지하고 설비의 수명을 연장하는 단계입니다.
  • 장점: 고장으로 인한 생산 중단을 최소화하고, 설비의 안전성을 확보할 수 있습니다.
  • 단점: 비용이 상대적으로 많이 소요될 수 있으며, 모든 고장을 완벽하게 예측하기 어렵습니다.
• 2단계: 예측 정비
  • 설비의 상태를 지속적으로 모니터링하여 고장 발생 가능성을 예측하고, 필요한 시점에 정비를 수행하는 단계입니다.
  • 장점: 예방 정비보다 더 효율적으로 고장을 예방하고, 정비 비용을 절감할 수 있습니다.
  • 단점: 고장 예측 모델 개발 및 구축에 많은 시간과 비용이 소요될 수 있습니다.
• 3단계: 상태 기반 정비
  • 설비의 실제 상태를 지속적으로 모니터링하고, 상태 정보를 기반으로 정비를 수행하는 단계입니다.
  • 장점: 설비의 수명을 최대한 활용하고, 불필요한 정비를 줄여 비용을 절감할 수 있습니다.
  • 단점: 고도의 기술과 전문 인력이 필요하며, 초기 투자 비용이 많이 소요될 수 있습니다.

2. 전력자산 운영정책 입안 시 고려 사항

전력자산의 운영정책을 입안할 때에는 기술적 측면과 경제적 측면을 종합적으로 고려해야 합니다.

2.1. 기술적 측면

• 설비의 종류 및 특성: 각 설비의 고유한 특성과 고장 발생 가능성을 고려하여 맞춤형 정비 계획을 수립해야 합니다.
• 설비의 노후도: 설비의 노후도에 따라 정비 주기 및 방법을 달리해야 합니다.
• 모니터링 시스템: 설비의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 시스템을 구축하고, 데이터 분석을 통해 고장을 예측해야 합니다.
• 정비 기술: 정비 인력의 기술 수준을 고려하여 적절한 정비 방법을 선택해야 합니다.

2.2. 경제적 측면

• 정비 비용: 예방 정비, 예측 정비, 상태 기반 정비 각각의 비용을 비교하여 최적의 정비 전략을 수립해야 합니다.
• 고장 비용: 고장 발생 시 발생하는 생산 중단 손실, 수리 비용 등을 고려하여 정비 계획을 수립해야 합니다.
• 설비 투자 비용: 새로운 설비 투자 시 초기 투자 비용과 운영 비용을 비교하여 경제성을 분석해야 합니다.
• 에너지 효율: 에너지 효율이 높은 설비를 도입하고, 에너지 절약형 운전 방식을 채택하여 운영 비용을 절감해야 합니다.

결론

전력자산의 효율적인 관리를 위해서는 기술적 측면과 경제적 측면을 종합적으로 고려하여 최적의 운영 정책을 수립해야 합니다. 특히, 최근에는 인공지능, 빅데이터 등의 기술을 활용하여 예측 정비 및 상태 기반 정비의 정확도를 높이고, 더욱 효율적인 자산 관리를 실현하고 있습니다.

●14에너지 절약과 합리적 경엉 호텔객실관리 전기설비

호텔은 객실 유지에 많은 에너지를 소비합니다. 냉난방, 조명, 각종 전자기기 등이 끊임없이 에너지를 사용하기 때문입니다. 이러한 에너지 소비는 호텔 운영 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 환경에도 부담을 줍니다. 따라서 호텔은 에너지 절약을 위한 다양한 노력을 기울여야 합니다.

객실 관리 전기설비를 통한 에너지 절약 방안

호텔 객실 관리 전기설비를 통해 에너지를 절약할 수 있는 다양한 방법이 있습니다.

1. 객실 자동화 시스템 도입

• 객실 관리 시스템 (PMS) 연동: 객실 상태 (예: 객실 점유 여부, 체크인/체크아웃 시간)를 실시간으로 파악하여 에너지 사용을 최적화합니다.
• 센서 기반 제어:
  • 움직임 센서: 객실 내 움직임을 감지하여 조명, 냉난방 등을 자동으로 조절합니다.
  • 문 센서: 문이 열릴 때만 조명이 켜지도록 설정하여 불필요한 에너지 소비를 방지합니다.
  • 온도 센서: 객실 온도를 실시간으로 감지하여 냉난방 시스템을 자동으로 조절합니다.
• 스마트 카드 시스템: 객실 카드를 이용하여 객실에 전원을 공급하고, 객실을 비울 때 자동으로 전원을 차단합니다.

2. 고효율 기기 사용

• LED 조명: 기존 백열등이나 형광등 대비 에너지 효율이 월등히 높은 LED 조명을 사용합니다.
• 에너지 효율 등급이 높은 가전제품: 냉장고, TV 등 에너지 효율 등급이 높은 제품을 사용하여 전력 소비를 줄입니다.

3. 대기전력 차단

• 멀티탭 사용: 여러 개의 플러그를 한꺼번에 뽑을 수 있는 멀티탭을 사용하여 대기전력을 차단합니다.
• 스마트 플러그: 스마트폰 앱을 통해 원격으로 전원을 켜고 끌 수 있는 스마트 플러그를 사용하여 불필요한 대기전력을 차단합니다.

4. 냉난방 시스템 최적화

• 중앙 냉난방 시스템: 객실별 온도 설정을 허용하여 에너지 소비를 줄입니다.
• 보일러 효율 향상: 보일러 정기 점검 및 청소를 통해 효율을 높입니다.

5. 기타

• 태양광 발전: 호텔 옥상 등에 태양광 발전 시스템을 설치하여 자체적으로 전력을 생산합니다.
• 지열 냉난방: 지열을 이용하여 냉난방을 하여 에너지 소비를 줄입니다.

에너지 절약 효과

• 운영 비용 절감: 전력 소비 감소로 인한 운영 비용 절감
• 환경 보호: 온실가스 배출 감소 및 환경 보호에 기여
• 호텔 이미지 향상: 에너지 절약 노력을 통해 호텔의 이미지를 개선

●15그린 데이터센터에서 전기설비의 효율을 높이기 위한 구축 방안에 대하여 설명하시오

데이터센터는 막대한 양의 전력을 소비하는 시설입니다. 이에 따라 에너지 효율을 높이고 환경 부담을 줄이는 그린 데이터센터 구축이 중요해지고 있습니다. 그린 데이터센터의 전기설비 효율을 높이기 위한 구축 방안은 다양하며, 다음과 같은 주요 방안들을 살펴볼 수 있습니다.

1. 에너지 효율적인 설계 및 건축

• 최적의 위치 선정: 기온이 낮고 건조한 지역을 선택하여 냉방 에너지 소비를 줄입니다.
• 고효율 건축 자재 사용: 단열재, 창호 등 고효율 건축 자재를 사용하여 열 손실을 최소화합니다.
• 자연 채광 및 환기: 자연 채광을 최대한 활용하고, 외기 도입을 통해 냉방 부하를 줄입니다.

2. 고효율 IT 장비 도입

• 고효율 서버: 전력 소비가 적고 성능이 우수한 서버를 도입합니다.
• 저전력 네트워크 장비: 네트워크 스위치, 라우터 등 저전력 장비를 사용합니다.
• SSD 도입: HDD 대비 전력 소비가 적은 SSD를 도입하여 저장 장치의 에너지 효율을 높입니다.

3. 효율적인 냉각 시스템

• 액체 냉각: 공기 냉각보다 효율이 높은 액체 냉각 시스템을 도입합니다.
• 자연 냉각: 외부 기온이 낮을 때는 자연 냉각을 활용하여 에너지 소비를 줄입니다.
• 정밀 냉각: 서버에 필요한 만큼의 냉각만 제공하여 에너지 낭비를 방지합니다.

4. 스마트 그리드 연계

• 실시간 에너지 모니터링: 데이터센터 내 모든 전력 소비를 실시간으로 모니터링하여 에너지 사용량을 분석합니다.
• 수요 반응: 전력 수요가 높은 시간대에는 전력 사용을 줄이고, 저렴한 시간대에는 전력 사용을 늘리는 수요 반응 시스템을 구축합니다.
• 재생에너지 연계: 태양광, 풍력 등 재생에너지를 활용하여 자체적으로 전력을 생산하고, 전력망에 판매합니다.

5. 효율적인 전력 관리

• 전력 밀도 향상: 서버 밀도를 높여 공간당 전력 소비량을 줄입니다.
• 가상화 기술 활용: 서버 가상화를 통해 서버 자원 활용률을 높이고, 불필요한 서버 가동을 줄입니다.
• 전력 품질 개선: 안정적인 전력 공급을 통해 장비 고장을 줄이고, 에너지 효율을 높입니다.

6. 지속적인 관리 및 최적화

• 정기적인 에너지 효율 평가: PUE(Power Usage Effectiveness) 등을 통해 에너지 효율을 지속적으로 평가하고 개선합니다.
• AI 기반 예측 및 제어: AI 기술을 활용하여 에너지 사용량을 예측하고, 시스템을 최적화합니다.

그린 데이터센터 구축 시 고려해야 할 추가 사항

• 지속 가능한 자재 사용: 친환경 자재를 사용하여 건축 및 인테리어를 진행합니다.
• 폐열 활용: 서버에서 발생하는 열을 회수하여 난방 등에 활용합니다.
• 물 절약: 냉각 시스템에서 사용하는 물의 양을 줄이고, 재활용합니다.