Learning by RunningTM | eQuest

Learning by Running_001~002는 에너지모델링의 개념과 eQUEST의 기본구성에 대한  소개입니다. 건물에너지 모델링과 시뮬레이션에 도전하고, 성취하기 위한 오리엔테이션 단계라 할 수 있습니다. 모델링 실습 시작부터 보고 싶으면 Learning by Running_003으로 바로 가세요.

Learning by Running_001은  

• 건물에너지모델링이 무엇인지

• 건물에너지 모델링 도구의 일반적인 구성은 어떤지 

• eQUEST의 설치방법 

• 건물에너지에 대한 기본적인 이해 

등을 담고 있습니다.

초급자에겐 좀 지루할 수 있지만, 건물에너지 모델링에 조금만이라도 경험이 있다면

다시 들어와서 듣게 될 기본적 이론에 대한 설명이라 할 수 있습니다.

Learning by Running_001~002는 에너지모델링의 개념과 eQUEST의 기본구성에 대한  소개입니다. 건물에너지 모델링과 시뮬레이션에 도전하고, 성취하기 위한 오리엔테이션 단계라 할 수 있습니다. 모델링 실습 시작부터 보고 싶으면 Learning by Running_003으로 바로 가세요.

Learning by Running_002 동영상은 

• eQUEST의 이용에 있어 유용한 몇가지 팁 

• eQUEST의 화면구성과 입력방법에 대한 대략적 설명

등을 담고 있습니다.

Learning by Running_003 동영상은 본격적인 DD Wizard 모드 입력에 대한 설명을 진행하고 있습니다. 가상의 사무소 건물을 모델링 한다고 가정하면서 주요 입력창의 의미를 설명하고 있습니다. 

Learning by Running_004 동영상은 DD Wizard 모드에서 청주에 위치한 가상의 사무소건물의 건축부분 모델링 후반부를 다루고 있습니다.

Learning by Running_005 동영상은 DD Wizard 모드에서 설비시스템 입력과정을 설명하고 있습니다. 

공조방식, 냉동기, 보일러, 급탕기기 선정 및 관련 기본 입력값 선택 과정을 설명하고 있습니다.

설비에 관한 기본 이해가 없는 초급자들이 가장 어려워하는 부분이기도 합니다. 

Learning by Running_006 동영상에서는 아래의 내용을 설명하고 있습니다.

모델링이 완성되고 입력에러가 없다면 시뮬레이션을 하게 되고, 그 결과를 검토하는 작업이 필요합니다. 모델링하는 능력은 스킬(Skill)이라 할 수 있습니다. 하지만 결과를 검토하고 보정하는 작업은 기술(Art)에 해당합니다. 

• Summary Result 이해하기

• 그래프 보기. 트리메뉴 보기. End Use 설명하기. 

• Detailed Simulation Output 보기

• Hourly Report 보기

• 시뮬레이션 후 생성파일 보기

• project 폴더 내 생성파일 보기. 중요파일 설명하기

• 시뮬레이션 결과파일 (*.SIM) 보기

• 시뮬레이션 결과의 타당성 체크하기 

Learning by Running_007부터는 디테일모드 모델링에 관한 설명을 진행합니다. 디테일모드부터는 소규모 주제를 중심으로 간단한 이론설명과 모델링방법을 설명하는 방식으로 진행할 예정입니다. 오늘은 첫 번째로 구조체를 구성하는 방법입니다.

본 영상은 아래의 내용을 담고 있습니다.

• 열관류율 계산 관련 기본 이론

• eQUEST construction구성시 위계의 이해

• U-value 단순입력과 Layer입력의 차이

• 구성한 construction의 U-value 확인

• 재료-레이어-구조체 구성 시범 영상

이 동영상은 디테일모드에서 주요 외피구조체 (지붕, 외벽, 바닥슬래브, 창호 등)의 U-value를 수정하는 방법을 설명하고 있습니다.

Learning by Running_007에서 설명한 Construction 모델링 기본 개념을 잘 이해하였다면 쉽게 따라하실 수 있을 것입니다. 

다양한 구조체 부위별 열관류율을 수정할 경우 각 부위별 수정의 영향을 확인할 수 있도록 시뮬레이션 결과를 정리하는 사례도 일부 소개가 되니 많은 도움이 되길 바랍니다. 

Learning by Running_008은 디테일모드에서 스케줄을 작성하는 방법을 설명하고 있습니다. 스케줄은 재실자의 재실여부, 조명이나 가전기기의 작동여부, 공조팬의 작동여부, 실내온도 설정스케줄 등 수많은 모델링 요소의 상태를 결정하는데 사용되는 핵심요소입니다. 

Construction이 Layer와 Material로 구성되는 것처럼 Schedule은 Week Schedule과 Day Schedule로 구성됩니다. 이 개념만 이해하면 여러분은 모델내에서 수많은 요소들을 마음대로 제어할 수 있습니다. 동영상을 보시면서 한번 따라해 보세요.

Learning by Running_008-1은 Schedule과 Hourly Report의 중요성과 기본 활용방향에 관한 설명을 합니다. 이 배경설명 내용을 보시고 연결된 Learning by Running_008 ~009를 보시면 보다 쉽게 이해하실 수 있을 것입니다. 

이 동영상은 아래의 내용들로 이루어져 있습니다.

• eQUEST에서 Schedule의 활용

• Schedule 위계 이해하기

• Day Schedule / Week Schedule / Annual Schedule

• Wiz. Mode에서 Schedule과 Detail Mode에서 Schedule 만들기 이해

• Schedule 작성을 통해 Hourly Report 만들기

• Report Block, Variable List의 활용

Learning by Running_009는 디테일모드에서 Schedule을 활용하여 매시각별 리포트를 작성하는 방법을 설명하고 있습니다.

Summary Report는 시뮬레이션이 완성되면 자동으로 제작되지만 Hourly Report는 모델러가 원하는 요소와 기간을 설정해야 출력이 됩니다. 예를 들어, Space의 월평균 온도는 Summary Report에서 찾을 수 있지만, 매시각별 실내온도는 Hourly Report를 통해 확인할 수 있습니다.

이러한 Hourly Report를  이용하여 모델러는 관심있는 변수 (일사량, 온도, 조도, 열류량, 풍량, 유량, 에너지 등)의 상태를 정밀하게 확인할 수 있게되어 모델링의 정확성과 요소들의 반응 상태를 이해할 수 있게 됩니다. 

Learning by Running_010은 eQUEST에서 활용할 수 있는 열원 및 공조시스템의 종류를 소개하고 있습니다.  이 동영상에서 다루는 종류는 기본 메뉴에서 직접 선택할 수 있는 리스트를 기준으로 하고 있습니다. 각 종류별 특성과 종류에 따른 전체 냉난방시스템이 구성되는 방식을 이해하는 것이 설비부분 모델링의 시작입니다.  이 동영상이 그에 대한 시작점이 되길 바랍니다.

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• 공조방식 리스트 및 주요 공조방식

• 열원기기 종류

• Wizard 모드에서 HVAC System type을 선택하는 과정이 실제 열원 및 공조기기 선택에 미치는 영향
  즉, 중앙식 타입 (Chilled/Hot water coil)인지 개별식 타입 (DX coil)인지에 따라 선택가능한 공조방식과 열원기기의 종류가 결정

• Detail 모드에서 공조방식을 변경 시 공조방식에 따라 연계되는 기타 장치의 설정까지 변경해야 하는 이유

Learning by Running_011은 Learning by Running_003에서 설명한 내용이지만, 학생들의 이해가 낮은 부분인 것 같아 창호의 입력방법만 별도로 분리하여 설명드립니다.

창호의 입력은 건물 규모가 크고 커튼월 타입이 아닐 경우 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 따라서, 자동입력과 수동수정을 병행하여 진행할 수 있기 때문에 Wizard Mode에서 

마지막 단계로 창호입력작업을 진행하면 시간을 많이 절약할 수 있습니다.  

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• 창과 관련된 용어설명 (floor height, ceiling height, sill height 등)

• 창면적비(WWR: Window-to-Wall Ratio) 기반 입력방법

• Punched Window 입력방법

Learning by Running_012는 조광제어 (Daylighting control)기법을 모델링하는 방법을 설명드립니다. 조광제어는 자연채광된 빛을 이용하여 실내 조명을 대신하는 것으로 채광된 조도가 충분하지 않을 경우 인공조명을 병행하여 사용하기 때문에 조명기구는 디밍(Dimming) 또는 단계 (Steps) 제어가 가능해야 합니다. 전기조명에너지를 절약할 수 있기 때문에 Daylight harvesting 이라고 불리기도 합니다. 

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• Daylighting control 활성화 방법

• 조도센서를 배치하는 방법

• 램프의 조도를 조절하는 방법

Learning by Running_013은 우리나라의 중대형 사무소건물에서 가장 많이 사용하는 내주부 CAV, 외주부 FCU 방식의 공조시스템을 모델링 하는 방법을 설명하고 있습니다. CAV는 eQUEST에 사용하는 용어가 아니기 때문에 이 방식을 사용하는 Single Zone Reheat System (SZRH)을 선택합니다. 이론적인 측면에서 왜 내주부는 CAV방식을, 외주부는 FCU방식을 사용하는지 이해하는 것이 상당히 중요합니다. 이 부분에 관한 상세한 내용은 설비관련 이론내용을 참고하셔야 합니다. 간단히 설명하면, FCU만으로는 재실자에게 필요한 신선외기를 공급할 수 없게되며, CAV방식만으로는 외주부쪽의 잦은 부하변동에 대응이 부족하여 동일한 존에서 열적인 불균형이 심하기 때문입니다. 두 시스템의 장단점을 상호 보완해줄 뿐만 아니라 에너지소비 측면에서 유리한 시스템 조합이기 때문에 많이 사용되었으며 지금도 적지 않게 적용됩니다. 

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• Wizard모드에서 Perimeter/Core 조닝방법

• CAV, FCU를 각각 Core/Perimeter존에 적용하는 이유와 방법

Learning by Running_014는 이미 CAV시스템으로 모델링되어 있는 건물모델을 활용하여 VAV시스템으로 변경하는 방법을 설명하고 있습니다. CAV시스템은 eQUEST내에서 정확한 이름이 존재하지 않습니다.  그러나, Single Zone Reheat System (SZRH)시스템의 운전방식이 CAV타입 (송풍량 일정, 공급공기온도 변화) 이기 때문에 이 시스템이 적용될 경우 CAV공조방식이 됩니다.  설명하고 있는 건물모델은 외주부는 Fan Coil Unit (FCU)시스템, 내주부는 SZRH입니다. 이런 공조방식이 우리나라 중대형 건물에 적용되는 대표적인 공조방식입니다. 

VAV시스템은 CAV와 달리 송풍량이 조절되고, 공급공기온도는 일정하게 공급하는 방식입니다. 풍량을 조절하는 팬모터의 에너지절감량이 크기 때문에 대표적인 고효율 공조시스템으로 여겨집니다. 기존 CAV+FCU 방식을 VAV방식의 공조시스템으로 리모델링 하는 경우를 가정하여 모델링하는 방법을 설명합니다.

이 동영상에서 설명하고 있는 건물모델은 충북대 건물에너지 및 환경연구실에서 개발한 표준 대형사무소건물을 이용하고 있어 이 파일이 없으면 Wizard Mode에서 건축모델은 Perimeter/Core방식의 조닝을 선택하는 점 이외에는 모두 디폴트값을 쓰고 HVAC system에서 Core에는 SZRH, Perimeter에는 FCU방식을 적용하여 제작한 후 (Learning by Running_013이 이 과정을 설명하고 있습니다) Detailed Edit Mode에서 이 동영상을 따라하시면 됩니다. 

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• 현재 건물모델의 공조방식 작성내용 설명

• CAV, FCU 적용존 구분방법 설명

• CAV를 VAV로 변경하는 방법과 FCU가 적용된 존을 VAV존으로 할당하는 방법 설명

Learning by Running_015는 태양광발전(PV)시스템을 모델링하는 방법을 설명합니다. 먼저, PV시스템의 주요 용어와 건축물에 설치되는 방식에 관해 설명하고 이 내용을 모델링에 반영하는 방식을 설명합니다. 모델링에 반영 시 PV시스템의 용량에 관한 설정이 필요하게 되는데 이는 PV시스템을 건물에 설계하는 과정이 됩니다. 즉, 설치가능한 면적이나 필요한 발전용량 등을 기준으로 PV의 용량을 결정하고 시뮬레이션 결과를 분석하여 건물에 적정한 PV의 용량을 결정하는 과정을 설명합니다.

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• PV시스템 개요 (주요 용어, 건물설치 방법 등)

• PV시스템 용량 설계 방법

• 모델링 방법

• 모델링 결과 분석 방법

Learning by Running_016은 지열원 히트펌프시스템을 모델링하는 방법을 설명합니다. 먼저, GSHP시스템의 운전방식과 지열원의 역할에 관해 설명하고, 지중천공을 설계하는 방법에 관해 설명합니다. 이를 모델링에 반영하는 방법을 보여줍니다. eQUEST에서 GSHP모델은 자동 용량산정이 되지 않습니다. 천공의 구성이 다양할 수 있기 때문에 마법사가 마음대로 시스템 구성방식을 결정하지 못하기 때문입니다. 이에 관해서도 상세하게 설명합니다. 

이 동영상은 아래의 내용들을 설명하고 있습니다.

• GSHP시스템 개요 (사이클 방식, 천공 설계 방법 등)

• GSHP시스템 설계시 고려사항

• 모델링 방법과 적정용량 선정방법

• 모델링 결과 분석 방법

Learning by Running_017은 eQUEST에서 가능한 차양 모델링 중 실내외 블라인드나 롤쉐이드 타입의 차양을 모델링하고 제어하는 과정을 설명합니다. 이번 모델링은 실제 형상에 관계없이 창을 덮는 차양이 태양일사의 강도에 따라 올라가거나(retracted) 내려오는(deployed) 제어를 하는 과정을 설명합니다. 또한, 차양 제어알고리즘이  제대로 적용되었는지 확인을 하기 위해 Hourly Report에서 시뮬레이션 결과를 확인하는 과정을 다루고 있습니다.

이 동영상은 다음의 순서대로 진행하고 있습니다.

• eQUEST에서 모델링 가능한 차양의 종류 설명

• 차양을 제어할 수 있는 다양한 키워드 설명

• 차양제어 스케줄(MAX-SOLAR-SCH) 및 관련 키워드 설정(MAX-SOLAR-CTRL, SHADING-SCHEDULE) 과정 설명

• 모델링 결과 분석을 위한 hourly report variables 선택과정 설명

• 결과 확인