EnergyPlus 에너지플러스: 공조설비 이론과 함께 보는 모델링 기법
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이 책은 미국 연방 정부기관인 에너지성(D.O.E., Department of Energy)에서 개발한 건물에너지해석 프로그램인 EnergyPlus의 모델링 기법을 주제로 (주)한솔아카데미를 통해 국내에 출간되었다.
EnergyPlus의 냉난방 설비 시스템 모델링은 많은 사용자들이 어려워하는 부분이고 설비 시스템에 대한 충분한 지식 없이는 모델링이 불가능하기에, EnergyPlus 냉난방 설비(System and Plant) 모델링 기법 자체뿐만 아니라 공조설비 모델링 관련된 맞춤형 이론들을 중심으로 서술함으로써 독자들의 이해를 증진시키고자 하였다. 또한, BCVTB(Building Controls Virtual Test Bed)를 활용한 EnergyPlus와 Matlab의 연동 시뮬레이션, 입출력 절차 간소화를 위한 Excel 기반 Interface, 효율적 민감도 분석을 위한 jEPlus, 열원장치 성능식 산출 기법 등도 이 책의 내용에 포함되어있다.
대학원에서 또는 연구자들 중에 EnergyPlus를 활용한 공조설비 모델링을 이해하고자 한다면 이 책은 많은 도움을 줄 것이다.
EnergyPlus의 냉난방 설비 시스템 모델링은 많은 사용자들이 어려워하는 부분이고 설비 시스템에 대한 충분한 지식 없이는 모델링이 불가능하기에, EnergyPlus 냉난방 설비(System and Plant) 모델링 기법 자체뿐만 아니라 공조설비 모델링 관련된 맞춤형 이론들을 중심으로 서술함으로써 독자들의 이해를 증진시키고자 하였다. 또한, BCVTB(Building Controls Virtual Test Bed)를 활용한 EnergyPlus와 Matlab의 연동 시뮬레이션, 입출력 절차 간소화를 위한 Excel 기반 Interface, 효율적 민감도 분석을 위한 jEPlus, 열원장치 성능식 산출 기법 등도 이 책의 내용에 포함되어있다.
대학원에서 또는 연구자들 중에 EnergyPlus를 활용한 공조설비 모델링을 이해하고자 한다면 이 책은 많은 도움을 줄 것이다.
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출판사 리뷰
출판사 리뷰
목차
목차
1. 서론
2. EnergyPlus의 기초
2.1 DataSets 폴더
2.2 Documentation_[문헌]
1. EnergyPlus Getting Started_[EnergyPlus 개요]
2. EnergyPlus Input Output Reference_[EnergyPlus 입출력 매뉴얼]
3. EnergyPlus Output Details and Examples_[EnergyPlus 출력 세부정보 및 예시]
4. EnergyPlus Engineering Reference_[EnergyPlus 모델링 관련 이론]
5. EnergyPlus Auxiliary Programs_[EnergyPlus 보조 프로그램]
6. EnergyPlus EMS Application Guide_[EnergyPlus EMS 기능 사용 매뉴얼]
7. Tips & Tricks for using EnergyPlus_[EnergyPlus 사용을 위한 팁 & 트릭]
2.3 EnergyPlus 결과 파일
3. Zone Modeling
3.1 건물 형상 Modeling
3.2 Material_[재료의 물성치]
3.3 Construction_[부재 구성]
3.4 BuildingSurface:Detailed_[부재 형상 모델링]
3.5 RunPeriod_[해석 기간 설정]
3.6 SizingPeriod:DesignDay_[Design Day 설정]
3.7 열평형(Heat Balance) 기법
3.8 Sizing:Zone_[Zone의 설계풍량 산정]
3.9 Schedule:Compact_[주요 스케줄 입력]
4. System Modeling
4.1 Loop_[Loop의 개요]
4.2 AirLoopHVAC_[AirLoop의 정의]
4.3 AirLoopHVAC:ZoneSplitter, ZoneMixer_[공기 이동 경로의 분산과 결합]
4.4 AirLoopHVAC:SupplyPath, ReturnPath_[공기 이동 경로 입력]
4.5 AirTerminal:SingleDuct:VAV:Reheat_[재열코일 내장 변풍량 박스]
4.6 ZoneHVAC:AirDistributionUnit_[터미널 유닛 할당]
4.7 ZoneHVAC:EquipmentList_[터미널 유닛의 작동 우선순위 지정]
4.8 ZoneHVAC:EquipmentConnections_[Zone의 주요 Node 설정]
4.9 Fan:VariableVolume_[변풍량 팬 모델링]
4.10 OutdoorAir:Mixer_[외기도입 장치의 주요 Node 설정]
4.11 Controller:OutdoorAir_[이코노마이저 모델링]
4.12 AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem:EquipmentList_[외기도입 시스템 구성]
4.13 AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem_[외기도입 시스템의 제어로직 탑재]
4.14 SetpointManager:Scheduled_[시스템 주요 제어변수 설정값 지정]
4.15 SetpointManager:MixedAir_[외기도입 시스템의 제어변수 설정값 지정]
5. Plant Modeling
5.1 PlantLoop_[Plant Loop 정의]
5.2 CondenserLoop_[Condenser Loop 정의]
5.3 PlantEquipmentList_[열원장치의 분배]
5.4 PlantEquipmentOperation:CoolingLoad, HeatingLoad_[열원장치용 제어로직 설정]
5.5 PlantEquipmentOperationSchemes_[열원장치의 제어로직 탑재]
5.6 Boiler:HotWater_[보일러 모델링]
5.7 Chiller:Electric:EIR_[냉동기 모델링]
5.8 Pump:VariableSpeed_[변속 펌프 모델링]
5.9 BranchList_[Branch의 그룹화]
5.10 Branch_[Branch 입력]
5.11 Pipe:Adiabatic_[배관 모델링]
5.12 Connector:Splitter, Mixer_[냉·온수 이동 경로의 분산 및 결합]
5.13 ConnectorList_[냉·온수 이동 경로의 설정]
6. Energy Management System
6.1 EnergyManagementSystem(EMS)
1. EnergyManagementSystem:Sensor_[EMS 센서]
2. EnergyManagementSystem:Actuator_[EMS 엑츄에이터]
3. EnergyManagementSystem:ProgramCallingManager_[EMS 실행위치 설정]
4. EnergyManagementSystem:Program_[EMS 프로그램 코드 작성]
5. EnergyManagementSystem:Subroutine_[EMS 서브루틴]
6. EnergyManagementSystem:GlobalVariable_[EMS 전역변수 설정]
7. EnergyManagementSystem:OutputVariable_[EMS 출력변수 설정]
6.2 External Interface
1. ExternalInterface_[External Interface 개요]
2. ExternalInterface:Schedule_[External Interface 스케줄]
3. ExternalInterface:Actuator_[External Interface 엑츄에이터]
4. ExternalInterface:Variable_[External Interface 변수 설정]
6.3 BCVTB(Building Controls Virtual Test Bed)
1. BCVTB 모델 작성
2. Configure 파일 작성
6.4 Matlab 스크립트 작성
7. Auxiliary Tools_[보조 툴]
7.1 Excel Interface_[엑셀 기반 User 인터페이스]
7.2 jEPlus
8. 부록
8.1 VAVSystemOffice.idf 첨부 파일
8.2 VRF 시스템 성능식 산출 프로세스
참고문헌
2. EnergyPlus의 기초
2.1 DataSets 폴더
2.2 Documentation_[문헌]
1. EnergyPlus Getting Started_[EnergyPlus 개요]
2. EnergyPlus Input Output Reference_[EnergyPlus 입출력 매뉴얼]
3. EnergyPlus Output Details and Examples_[EnergyPlus 출력 세부정보 및 예시]
4. EnergyPlus Engineering Reference_[EnergyPlus 모델링 관련 이론]
5. EnergyPlus Auxiliary Programs_[EnergyPlus 보조 프로그램]
6. EnergyPlus EMS Application Guide_[EnergyPlus EMS 기능 사용 매뉴얼]
7. Tips & Tricks for using EnergyPlus_[EnergyPlus 사용을 위한 팁 & 트릭]
2.3 EnergyPlus 결과 파일
3. Zone Modeling
3.1 건물 형상 Modeling
3.2 Material_[재료의 물성치]
3.3 Construction_[부재 구성]
3.4 BuildingSurface:Detailed_[부재 형상 모델링]
3.5 RunPeriod_[해석 기간 설정]
3.6 SizingPeriod:DesignDay_[Design Day 설정]
3.7 열평형(Heat Balance) 기법
3.8 Sizing:Zone_[Zone의 설계풍량 산정]
3.9 Schedule:Compact_[주요 스케줄 입력]
4. System Modeling
4.1 Loop_[Loop의 개요]
4.2 AirLoopHVAC_[AirLoop의 정의]
4.3 AirLoopHVAC:ZoneSplitter, ZoneMixer_[공기 이동 경로의 분산과 결합]
4.4 AirLoopHVAC:SupplyPath, ReturnPath_[공기 이동 경로 입력]
4.5 AirTerminal:SingleDuct:VAV:Reheat_[재열코일 내장 변풍량 박스]
4.6 ZoneHVAC:AirDistributionUnit_[터미널 유닛 할당]
4.7 ZoneHVAC:EquipmentList_[터미널 유닛의 작동 우선순위 지정]
4.8 ZoneHVAC:EquipmentConnections_[Zone의 주요 Node 설정]
4.9 Fan:VariableVolume_[변풍량 팬 모델링]
4.10 OutdoorAir:Mixer_[외기도입 장치의 주요 Node 설정]
4.11 Controller:OutdoorAir_[이코노마이저 모델링]
4.12 AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem:EquipmentList_[외기도입 시스템 구성]
4.13 AirLoopHVAC:OutdoorAirSystem_[외기도입 시스템의 제어로직 탑재]
4.14 SetpointManager:Scheduled_[시스템 주요 제어변수 설정값 지정]
4.15 SetpointManager:MixedAir_[외기도입 시스템의 제어변수 설정값 지정]
5. Plant Modeling
5.1 PlantLoop_[Plant Loop 정의]
5.2 CondenserLoop_[Condenser Loop 정의]
5.3 PlantEquipmentList_[열원장치의 분배]
5.4 PlantEquipmentOperation:CoolingLoad, HeatingLoad_[열원장치용 제어로직 설정]
5.5 PlantEquipmentOperationSchemes_[열원장치의 제어로직 탑재]
5.6 Boiler:HotWater_[보일러 모델링]
5.7 Chiller:Electric:EIR_[냉동기 모델링]
5.8 Pump:VariableSpeed_[변속 펌프 모델링]
5.9 BranchList_[Branch의 그룹화]
5.10 Branch_[Branch 입력]
5.11 Pipe:Adiabatic_[배관 모델링]
5.12 Connector:Splitter, Mixer_[냉·온수 이동 경로의 분산 및 결합]
5.13 ConnectorList_[냉·온수 이동 경로의 설정]
6. Energy Management System
6.1 EnergyManagementSystem(EMS)
1. EnergyManagementSystem:Sensor_[EMS 센서]
2. EnergyManagementSystem:Actuator_[EMS 엑츄에이터]
3. EnergyManagementSystem:ProgramCallingManager_[EMS 실행위치 설정]
4. EnergyManagementSystem:Program_[EMS 프로그램 코드 작성]
5. EnergyManagementSystem:Subroutine_[EMS 서브루틴]
6. EnergyManagementSystem:GlobalVariable_[EMS 전역변수 설정]
7. EnergyManagementSystem:OutputVariable_[EMS 출력변수 설정]
6.2 External Interface
1. ExternalInterface_[External Interface 개요]
2. ExternalInterface:Schedule_[External Interface 스케줄]
3. ExternalInterface:Actuator_[External Interface 엑츄에이터]
4. ExternalInterface:Variable_[External Interface 변수 설정]
6.3 BCVTB(Building Controls Virtual Test Bed)
1. BCVTB 모델 작성
2. Configure 파일 작성
6.4 Matlab 스크립트 작성
7. Auxiliary Tools_[보조 툴]
7.1 Excel Interface_[엑셀 기반 User 인터페이스]
7.2 jEPlus
8. 부록
8.1 VAVSystemOffice.idf 첨부 파일
8.2 VRF 시스템 성능식 산출 프로세스
참고문헌
저자
저자
이광호
저자 이광호 교수는 미국의 일리노이대학교(UIUC)에서 박사학위를 취득하였고, 버클리대학교(UC-Berkeley)의 CBE(Center for the Built Environment)에서 Postdoc과 전임연구원 과정을 역임 후, 2011년 3월부터 국립 한밭대학교 건축공학과 교수로 재직 중이다.
저자는 EnergyPlus 개발팀에서 Unit Ventilator, VAV Unit Control Logic, Earth Tube, Thermal Chimney, Adaptive Comfort, Dynamic Clothing Insulation 모델 등 다양한 EnergyPlus 모듈 개발 경험을 보유함으로써, 단순히 EnergyPlus 활용 기술뿐만 아니라 EnergyPlus의 모듈 개발을 위한 프로그래밍 구조까지 통달하고 있는 EnergyPlus 전문가이다.
저자는 EnergyPlus 개발팀에서 Unit Ventilator, VAV Unit Control Logic, Earth Tube, Thermal Chimney, Adaptive Comfort, Dynamic Clothing Insulation 모델 등 다양한 EnergyPlus 모듈 개발 경험을 보유함으로써, 단순히 EnergyPlus 활용 기술뿐만 아니라 EnergyPlus의 모듈 개발을 위한 프로그래밍 구조까지 통달하고 있는 EnergyPlus 전문가이다.
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