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Performance comparison of building integrated photovoltaic (BIPV) glazing systems based on heuristic multi-objective optimization = 휴리스틱 다중 목표 최적화 기반 기후 지역별 반투명 태양광 BIPV 설계에 관한 연구
서명 / 저자 Performance comparison of building integrated photovoltaic (BIPV) glazing systems based on heuristic multi-objective optimization = 휴리스틱 다중 목표 최적화 기반 기후 지역별 반투명 태양광 BIPV 설계에 관한 연구 / Setyantho, Gigih Rahmandhani.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2021].
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Semi-transparent photovoltaic (STPV) windows, one of the façade elements, can generate electricity and provide a certain amount of natural daylight for occupants. Expensive cost and unsatisfied daylighting performance in the room are the common problems with using STPV. This study investigates thermal, daylighting, energy, and life-cycle cost performance by considering different window-to-wall ratios, building orientations, and STPV module types. The electricity balance index (elBI) indicator was proposed to become one of the criteria. There are two types of buildings: rig-test building as baseline-model and actual research facility building as test-model, used in this study, including the actual measurement and simulation by DesignBuilder tool. Results show that the Mediterranean climate type has higher efficiency based on the elBI indicator. The decision-making analysis using the analytic hierarchy process and PROMETHEE II found 0.309, 0.076, and 0.465 as the elBI, comfort, and cost criteria weightings, respectively. A set of the STPV parameter design solutions are obtained in different climate types based on out-ranking method. Furthermore, lighting energy consumption becomes the critical variable for STPV module type selection, while a simple ON/OFF lighting control system can improve the elBI by 0.02 until 0.04. Therefore, these research findings can improve the building and urban energy planning decision-making in different climate types.

반투명 photovoltaics (STPV) 창문은 파사드 요소중 하나이며, 전기를 생산하는 동시에 건물에 있는 거주자들에게 자연광을 제공 할 수 도 있다. 하지만 비싼 비용과 불만스러운 자연광 성능은 STPV 창문의 흔한 문제이기도 하다. 이 연구는 다른 ‘창문에서 벽까지의 비율’, 건물의 방향, 그리고 STPV 모듈 타입을 고려하여 건물내부의 온도, 채광, 에너지, 라이프 사이클 비용 및 성능을 조사 하였고, 또한, ‘Electricity Balance Index’ (elBI)는 이 연구사용되는 하나의 기준점으로 제안되었다. 연구에 사용된 건물은 두가지의 타입이 있으며: rig-test 건물은 연구의 베이스라인 모델이고, 실제 연구 시설(건물)이 테스트 모델로 사용되었다. 위의 베이스라인 모델 건물과 테스트 모델 건물의 실제 크기와 연구에 사용되는 시뮬레이션은 DesignBuilder 툴이 사용되었다. 시뮬레이션 및 연구를 통한 결과는 지중해의 기후가 elBI의 기준점에서 매우 높은 효율성을 보였다. 또한, 의사-결정 분석에 포함되는 계층 분석 과정 및 PROMETHEE II를 사용한 결과, elBI 값은 0.309, 쾌적도 은 0.076 그리고 비용기준가중치 값은 0.465로 나타났다. Out-ranking method 를 사용한 다른 기후들을 기반으로 STPV 매개 변수 설계 솔루션 세트를 얻을수 있다. 또한, 조명에서 소비되는 전력은 STPV모듈 셀렉션에 중요한 변수로 사용된다. 간단한 ON/OFF 조명 시스템을 통한 elBI 지수는 0.02에서 0.04 까지 개선될 수 있기 때문이다. 그렇기 때문에, 이 연구에서 찾아낸 결과들을 통해 다른 기후의 건물 및, 도시 에너지 개발 계획의 개선과 효율성을 높일 수 있다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MCE 21010
형태사항 iv, 55 p. : 삽화 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 스티안토기기 라흐만다니
지도교수의 영문표기 : Seongju Chang
지도교수의 한글표기 : 장성주
수록잡지명 : "Identification of Primary Factors Influencing Energy Consumption Patterns of Commercial and Residential Buildings". KIEAE Journal, v.20.no.6, pp.21-30(2020)
Including Appendix
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 건설및환경공학과,
서지주기 References : p. 47-53
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