서 론

최근 국제에너지 기구(IEA, 2019)의 보고에 따르면 전체 사용량 중 최종적으로 사용되는 에너지와 온실가스배출에서 건물이 차지하는 비중이 가장 큰 것으로 나타났다. 이중 HVAC과 같은 건물의 시스템이 차지하는 비율은 전체 건물의 에너지소비의 30~50%가량으로 보고되고 있다(DOE, 2015). 건물에서 에너지 절약을 위해서는 건물의 효율적인 운전이 필요하며, 이를 위해서 건물의 여러 구성요소(component)의 운전조건들을 검토하고 효율적인 운전과 다양한 지점에서 최적의 제어가 필요하다(Seong et al., 2020). 공조설비에서는 에너지 절약을 위한 방법 중 하나로 건물 내부로 도입되는 외부 공기의 양을 제어하여 외기부하를 줄이는 방법으로 이코노마이저시스템(Economizer System)의 설치와 운전을 기준에서 권고 사항으로 제시하고 있으며(KEMCO, 2017) 주거용건물(Li et al., 2020), 업무용건물(Son and Lee, 2016), 병원(Hong et al., 2020), 데이터센터(Ham et al., 2015) 등 다양한 연구사례를 통해서 적정 외기 도입으로 냉방부하 및 냉방 에너지를 감소시킬 수 있는 것을 확인하였다.

이코노마이저시스템과 관련된 앞선 연구들을 살펴보면, Choi et al. (2015)의 연구에서는 제어방식을 4가지로 구분하고 6개의 Case를 설정하여 시뮬레이션 한 결과 실내공기질, 실내열환경, 에너지소비량을 분석한 결과 대부분의 이코노마이저 제어 방법은 실내설정온도와 실내공기질을 적절히 유지하면서 Differential Enthalpy의 제어방법이 에너지소비량이 가장 적은 것으로 보고하였다. Son et al. (2015)은 Differential Dry Bub와 Differential Enthalpy의 제어 방법을 VAV시스템에 적용한 경우를 비교하면서 이코노마이저시스템의 혼합공기 온도와 외기 도입비율 변화를 분석하여 에너지소비량에 미치는 영향을 확인하였다. Kim and Cho (2016)의 연구에서는 외기 조건에 따라 시스템의 운전 설정을 결정하지 않고 급기온도와 실내 설정온도 사이에 해당되는 조건의 외기를 도입하여 이코노마이저시스템을 운전하는 제어를 실시하였다. 이후 Lee et al. (2017)의 연구에서 급기온도를 변화시켜가면서 제어를 실시하였으나 외기의 온도는 최저–11°C 최고 18°C 엔탈피는 47.8 kJ/kg으로 설정하여 다른 연구들과 달리 외기의 도입범위가 급기온도의 범위에 와 유사하였다. 최근의 연구에서 Hong and Kim (2021)은 Differential Dry Bulb Temperature Control 에 기반한 습도 변화에 대응하는 제어 방법을 제안하였는데 외기의 습도 변화를 고려한 건구온도제어의 단점을 보완하기는 하였으나 외기 도입영역은 전형적인 온도인 20°C~26°C사이의 설정으로 한정하여 외기도입 설정 변경에 따른 이코노마이저시스템의 운전 상태 변화는 확인하지 못하였다.

앞선 연구들에서 이코노마이저시스템의 제어에 따른 에너지소비량, 외기 도입 비율, 실내공기질 유지 등에 대한 성능들은 충분히 평가되었다. 그러나 여러 제어 방법의 비교를 통한 시스템의 운전상태 분석과 외기 도입을 위한 설정에 관한 연구는 다소 미흡하였다. 특히 외기온도와 엔탈피의 설정을 전형적인 외기 도입을 위한 온도 범위로 단순히 설정하거나 연구자가 시스템의 제어 시 열적 이득을 얻을 수 있는 임의의 범위로 설정하여 외기 도입 설정 변화에 따른 이코노마이저시스템의 운전상태 변화와 에너지소비량 변동은 확인하지 못하였다.

그러므로 본 연구에서는 이코노마이저시스템의 제어 방법과 외기 도입을 위한 제어 설정 변화에 따른 운전 성능을 비교하여 제어 방법과 제어 설정 변화에 따른 성능 결과를 도출하여 최적의 이코노마이저시스템 제어 방법과 효율적 외기 도입을 위한 제어 설정을 제시하고자 한다.

이코노마이저시스템

이코노마이저시스템 개요

이코노마이저시스템은 공기조화기에서 환기(Return Air) 측의 공기나 외기(Outdoor Air)의 도입되는 온도와 엔탈피의 기준을 설정하고 냉방 시 열적으로 이득이 되는 조건일 때의 외기를 열교환 없이 도입하거나 외기 도입량을 조절함으로써 냉방부하를 저감 시키는 시스템이다. Figure 1은 일반적인 공기조화기의 형상을 도식화 한 것으로 본 연구에서는 단일덕트 변풍량시스템을 사용하였다. 이코노마이저시스템의 제어 시에 외기 도입 설정 조건이 충족되면 외기 도입량을 조절하기 위해 외기 측과 환기 측의 설치된 댐퍼(Damper)가 작동하여 적정량의 외기를 도입하여 외기와 환기(Return Air)의 혼합비를 조절한다. 외기 도입의 설정 조건이 충족되지 않을 때는 댐퍼는 최소외기 도입량만을 도입하여 외기부하를 최소화하도록 시스템을 운전한다.

Figure 1.

Schematic diagram of air handling unit and economizer system (Kim and Cho, 2016)

이코노마이저시스템의 제어 방법

이코노마이저시스템의 제어 방법은 온도를 설정값(setpoint)으로하는 건구온도제어(Dry Bulb Control)와 엔탈피를 설정값으로 하는 엔탈피제어(Enthalpy Control)로 크게 구분된다. 건구온도제어는 공기의 현열만을 고려하지만 엔탈피는 공기중의 현열과 잠열을 함께 고려(Kim et al., 2011)하기 때문에 냉방 시에 더 효율적인 제어가 가능한 것으로 알려져 있다. 건구온도제어와 엔탈피 제어의 차이점을 공기선도상에 도식화하면 다음 Figure 2와 같다.

Figure 2.

A comparison between the temperature control and enthalpy control

건구온도제어는 시스템에서 임의의 건구온도를 상한 또는 하한값으로 설정한 후 설정된 건구온도보다 외기온도가 더 높으면 최소한의 외기를 도입하게 하는 고정온도제어(Fixed Dry Bulb Control)가 있으며 환기(Return Air)의 건구온도와 비교하여 환기 측의 건구온도보다 외기온도가 더 높은 경우 최소한의 외기를 도입하게 하는 온도차 제어(Differential Dry Bulb Control)로 구분할 수 있다. 엔탈피제어는 건구온도제어와 방법은 동일하나 건구온도 대신 엔탈피 값을 이용한다. 일정 값의 엔탈피를 시스템에서 설정한 후 설정된 엔탈피보다 외기의 엔탈피가 더 높으면 최소한의 외기를 도입하는 고정엔탈피제어(Fixed Enthalpy Control)방법이 있으며, 환기 측의 엔탈피보다 외기의 엔탈피보다 더 높으면 최소한의 외기를 도입하게 하는 엔탈피차제어(Differential Enthalpy Control)방법으로 구분할 수 있다(ASHRAE 90.1-2019, 2019). 환기 측의 온도나 엔탈피를 이용하는 제어 방법은 외기 측과 환기 측 각각의 온도와 습도 계측을 위한 추가 센서가 설치되며 두개 이상 위치의 계측(dual sensing)이 필요하다는 단점도 있다(Cheng, 2010).

환기 측의 온도나 엔탈피와 비교하는 제어 방법과 달리 일정 온도와 엔탈피를 설정하는 Fixed Dry Bulb Control과 Fixed Enthalpy Control은 설정값에 따라서 이코노마이저시스템의 운전과 외기 도입량이 결정된다. 따라서 본 연구에서는 이코노마이저시스템의 제어 설정 변화에 따른 에너지소비량 변화 분석을 위해 다음과 같이 제어 설정을 변화하였다. Fixed Dry Bulb Control의 상한 온도(Maximum Limit Temperature)를 설정하는 경우에는 상한 기준을 20°C부터 26°C까지 1°C씩 변화시켜 가며 이코노마이저시스템을 운전하는 것으로 가정하였다. Fixed Enthalpy Control의 상한 엔탈피(Maximum Limit Enthalpy)를 설정하는 경우에는 상한값을 48.0 kJ/kg부터 64.0 kJ/kg까지 2.0 kJ/kg씩 변화시켜 가면서 이코노마이저시스템을 운전하는 것으로 가정하였다. 외기의 상한엔탈피 기준인 48.0 kJ/kg은 실내 설정온도가 26°C일 때의 공기가 상대습도 40%일 때의 상태 값이며, 64.0 kJ/kg은 26°C의 공기가 상대습도 70%일 때의 상태 값이다.

모든 제어 설정에서 외기 도입의 하한 기준은 온도로만 설정하였으며, 하한온도(Minimum Limit Temperature)는 일반적인 공기조화기의 냉방 급기 온도인 13°C와 온도차(Δt)가 1°C 이내의 범위에서 외기 냉방 시에 가장 열적 이득을 볼 수 있는 12°C로 설정하였다. 이코노마이저시스템의 제어 방법 중 제어 설정값을 실내 설정온도와 실내 엔탈피 그리고 급기 온도와 엔탈피를 이용하여 외기 도입을 결정할 수도 있으나(Kim and Cho, 2016) 본 연구에서는 외기의 상태를 기준으로 제어 설정값을 변화하는 것을 목적으로 하므로 이코노마이저시스템의 제어 방법에서 제외하였다. 각 운전 설정 변화에 따른 이코노마이저시스템의 제어 방법을 정리하면 다음의 Table 1과 같다.

에너지 시뮬레이션

본 연구에서는 강원도에 소재한 대학교의 건물을 대상 건물로 선정하였다. 규모는 연면적 9927.3㎡, 건축면적 1766.04㎡ 지상 10층으로 교육 연구시설이다. 대상 건물의 이코노마이저시스템의 제어 방법 및 설정 변화에 따른 에너지소비량 변화를 분석하고 평가하기 위해서 본 연구에서는 EnergyPlus 9.3.0 프로그램을 이용하였다. 우선 시뮬레이션을 위해 도면을 분석한 후 SketchUp의 OpenStudio을 이용하여 모델링하였다. 다음 Figure 3(a)는 대상 건물의 전경이고 Figure 3(b)는 모델링 한 건물의 3-D뷰를 나타낸다(Seong and Hong, 2021).

Figure 3.

Target Building Front view and Modelling 3-D View

이코노마이저시스템의 제어 성능을 확인하기 위해 건물에서 공조방식은 총 2대의 공기조화기와 각 냉난방을 담당하는 냉동기와 보일러로 구성되어있는 것으로 변경하여 모델링하였다. 최소외기 도입량은 ASHRAE 62.1-2010의 지침에 따라 업무용 공간의 최소외기도입량 값인 0.0003㎥/sㆍ㎡으로 하였다. 시뮬레이션에 필요한 건물의 주요 정보와 기본조건은 다음의 Table 2와 같다. 내부 발열에 해당하는 조명 밀도와 장치부하는 건물의 설계도서를 참고하였다. 결과는 1시간 단위로 출력되고 시뮬레이션 수행 기간은 8,760시간이다. 공기조화기의 냉방 시 급기의 조건은 급기온도 12.8°C, 절대습도 0.0085 kg/kg’으로 설정하였다. 그 외의 설비시스템의 크기는 시뮬레이션 프로그램이 자동으로 계산되도록 하였다. HVAC system의 크기(size)는 지역 조건에 따라서 자동으로 계산되지만, 시뮬레이션 수행 시 이코노마이저시스템 제어 설정에 따라서 변화하지 않으며 냉동기 용량, 급기풍량, 최소외기 도입량은 고정된다. 급기는 공기조화기 출구에서 온도를 12.8°C, 습도는 0.0085 kg Water/kgDryAir 로 조절된다.

해석을 위한 기상 데이터는 기상청의 기상자료 개방포털에서 제공하는 종관기상관측(ASOS, Automated Synoptic Observing System) 자료를 활용하였다. 현재 측정되어 자료를 제공하는 관측지점 중 대상 건물의 위치와 가장 가까운 동해지역의 2020년의 연간 기상데이터를 1시간 단위로 다운로드한 후 EnergyPlus의 add-on 프로그램인 Weather Statistics and Conversions를 사용하여 EnergyPlus 프로그램에서 사용할 수 있도록 *epw 포맷(format)으로 변경하여 사용하였다. 동해지역은 에너지 절약 설계기준에서 중부 2 지역에 해당하며 연평균 기온은 12.5°C 내외, 1월 평균기온 0°C, 8월 평균기온 24.1°C로 동 위도상 다른 지역에 비하여 겨울은 3∼4°C 높아 온난한 겨울이 되고, 여름은 2∼3°C로 낮은 시원한 여름의 기후적 특성을 보인다.

시뮬레이션 결과분석

제어 방법 및 설정 변화에 따른 이코노마이저시스템 운전시간 비교

제어 방법 및 설정 변화에 따른 이코노마이저시스템의 운전시간을 해석하였다. Table 3은 건구온도제어 시의 제어 설정값 변화에 따른 이코노마이저시스템의 운전시간을 나타낸다. 건구온도제어 중에서 외기 도입 시 상한온도(t_max)를 변화시킨 Fixed Dry Bulb Control의 경우에는 상한 온도가 증가할수록 이코노마이저시스템의 운전시간도 증가하였다. 환기 측의 온도와 비교하여 제어를 시행하는 Differential Dry Bulb Control의 경우에는 운전시간이 t_max를 26°C로 설정한 제어조건보다 11시간 감소하였으나 t_max를 25°C로 설정한 제어조건보다는 26시간 증가하였다.

이코노마이저시스템의 운전시간은 이코노마이저시스템의 운전이 가능한 조건, 즉 공기선도에서 외기 냉방이 가능 시간 중 건물의 운전시간에 해당하는 시간과 같다. Figure 4는 본 연구의 해석 시에 사용된 동해지역의 외기 조건을 공기선도(Psychometric chart)에 표시한 후 건구온도제어의 설정 변화(t_max~t_max’)에 따른 해당 외기 조건의 변화를 도식화한 것으로 건구온도제어 시에 t_max가 증가할수록 더 많은 외기의 도입에 적합한 조건을 가짐을 확인할 수 있다. t_max가 20°C에서 24°C로 증가할 때와는 달리 24°C 이상이 되면 운전시간의 증가가 큰 차이가 나지 않는데, 건구온도를 기준으로 24°C 이상에서는 이코노마이저시스템의 운전에 적합한 외기의 분포가 감소하기 때문인 것으로 판단된다.

Figure 4.

Changes in the introduction conditions upon the psychometric chart according to the change in maximum limit dry bulb temperature

Table 4는 엔탈피제어 시의 제어 설정값 변화에 따른 이코노마이저시스템의 운전시간을 나타낸다. 엔탈피제어 중에서 외기 도입 시 상한 엔탈피(h_max)를 변화시킨 Fixed Enthalpy Control의 경우에도 h_max가 증가할수록 이코노마이저시스템의 운전시간도 증가하였다. 환기 측의 엔탈피와 비교하여 제어를 실시하는 Differential Enthalpy Control의 경우에는 h_max를 58.0 kJ/kg로 설정한 제어와 유사한 운전시간을 보였다.

Figure 5는 엔탈피제어의 설정 변화(h_max~h_max’)에 따른 해당 외기 조건의 변화를 습공기선도상에 도식화한 것으로 엔탈피제어 시에 h_max가 증가할수록 외기의 도입에 적합한 조건을 가지는 영역이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이코노마이저시스템의 운전시간이 60~80시간씩 꾸준히 증가하다가 외기의 h_max가 60.0 kJ/kg 이상이 되면 이코노마이저의 운전시간의 증가가 큰 차이가 나지 않는데, 엔탈피가 60.0 kJ/kg 이상에서는 이코노마이저시스템의 운전에 적합한 외기의 분포가 감소하기 때문으로 판단된다.

Figure 5.

Changes in the introduction conditions upon the psychometric chart according to the change in maximum limit enthalpy

제어 설정 변화에 따른 에너지소비량 변화

제어 설정 변화에 따른 이코노마이저시스템의 에너지소비량을 비교 분석하였으며 Figure 6은 이코노마이저시스템의 Fixed Dry Bulb Control의 설정온도(t_max) 변화에 따른 냉방 에너지소비량 변화를 나타낸다. 냉방 에너지소비량은 t_max를 22°C로 하였을 때 175.53 GJ로 가장 낮았다. 앞선 결과에서 t_max가 상승할수록 이코노마이저시스템의 운전시간도 증가하지만, 이코노마이저시스템의 제어에 온도만을 변수로 사용하게 되면 외기의 조건이 고온이면서 습도가 높은 경우에는 오히려 냉방 시 습도에 대한 잠열 부하가 증가하기 때문에 이코노마이저시스템의 운전시간이 증가하여도 에너지소비량이 비례하여 절약되지 않는 것으로 판단된다. 본 연구에서 이용한 기후지역에서는 Fixed Dry Bulb Control에서 외기의 상한온도를 22°C로 설정하는 것이 가장 효과적이다. Fixed Dry Bulb Control의 에너지 절감 비율은 Table 5에 나타내었으며 이코노마이저시스템 운전을 하지 않을 때와 비교하여 최소 13.42%부터 최대 15.09%까지 에너지 절약이 가능한 것으로 나타났다.

Figure 6.

Comparison of energy consumption according to the change in maximum limit dry bulb temperature

Figure 7은 Fixed Enthalpy Control의 설정엔탈피(h_max) 변화에 따른 냉방에너지 소비량 변화를 나타낸다. 냉방 에너지소비량은 h_max를 58.0 kJ/kg로 하였을 때 174.29 GJ로 가장 낮았다. 설정온도 변화와 마찬가지로 h_max가 증가할수록 이코노마이저시스템의 운전시간도 증가하였다. 그러나 공기선도의 등엔탈피선에서 58.0 kJ/kg이상의 상태를 갖는 공기는 현열 또는 잠열부하가 모두 냉방에 유리하지 않은 조건으로 볼 수 있어 h_max의 상승에 따른 이코노마이저시스템의 운전시간 증가도 냉방 에너지소비량과 비례하지 않았다. 본 연구에서 이용한 기후지역에서는 Fixed Enthalpy Control에서 외기의 상한엔탈피를 58.0 kJ/kg로 설정하는 것이 가장 효과적이다. 엔탈피제어 중 Fixed Enthalpy Control의 에너지 절약 비율은 Table 6 에서와 같이 이코노마이저시스템 운전을 하지 않을 때와 비교하여 최소 14.33%부터 최대 15.69%까지 에너지 절약이 가능한 것으로 나타났으며, 대체로 건구온도제어보다 에너지소비량의 절약 비율이 더 높다.

Figure 7.

Comparison of energy consumption according to the change in the maximum limit enthalpy

제어 방법에 따른 에너지소비량 비교

이코노마이저시스템의 제어 방법에 따른 에너지소비량을 비교하였으며 Figure 8은 이코노마이저시스템의 제어 방법에 따른 연간 에너지소비량과 에너지 절약 비율을 비교하여 나타낸다. 건구온도제어 중 외기 도입 조건을 고정으로 하는 Fixed Dry Bulb Control은 에너지소비량이 가장 적은 상한 온도를 22°C로 한 경우를 비교 대상으로 하였으며 엔탈피제어 중에서는 Fixed Enthalpy Control은 에너지소비량이 가장 적은 상한 엔탈피를 58.0 kJ/kg로 한 경우를 비교하였다.

Figure 8.

Annual cooling energy consumption and saving ratio by economizer control type.

상기한 5가지의 경우의 이코노마이저시스템의 제어방법에 따른 연간 냉방 에너지소비량을 살펴보면 이코노마이저시스템의 제어를 하지 않은 경우가 206.73 GJ로 가장 높았으며, Differential Dry Bulb Control이 178.88 GJ, 외기의 상한 건구온도를 22°C로 설정한 Fixed Dry Bulb Control이 175.53 GJ, 외기의 상한 엔탈피를 58.0 kJ/kg로 설정한 Fixed Enthalpy Control이 174.29 GJ, Differential Enthalpy Control 순서로 나타났다. 환기 측의 엔탈피와 비교하여 이코노마이저시스템을 제어하는 방법인 Differential Enthalpy Control 이 173.98 GJ로 가장 에너지 절약에서 유리한 제어 방법으로 나타났다. 연간 냉방 에너지소비량과 에너지 절감비율을 살펴봤을 때 이코노마이저시스템의 제어는 건구온도를 이용한 제어 방법보다는 엔탈피를 이용하는 제어 방법이 냉방 에너지소비량을 감소 시키는데 더 효과적이다.

Figure 9와 Table 7은 이코노마이저시스템의 제어 방법에 따른 월간 에너지소비량을 비교하여 요약한 것이다. 온도만을 이코노마이저시스템의 제어 요소로 활용하는 건구온도제어 중 Differential Dry Bulb Control은 여름철의 습도가 높은 외기 조건인 8월에 오히려 냉방 에너지소비량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 이코노마이저시스템의 제어 시에 외기 도입을 위한 온도 설정을 하지 않고 환기 측의 온도를 이코노마이저시스템의 제어 요소로 활용하는 경우에는 기후 조건을 고려하여 혹서기에 이코노마이저시스템의 운전을 하지 않는 것도 에너지 절약을 위한 방법이 될 수 있다. 나머지 다른 제어 방법은 냉방기인 6월부터 8월까지 냉방 에너지 절약이 이루어졌으나 절약되는 크기는 미비하였다. 제어 방법에 따라서 4월과 10월에는 에너지 절약에 차이가 없었으며, 제어 방법별로 에너지 절약 비율이 차이가 나는 것은 5월부터 9월의 절약 성능에서 차이를 나는 것을 확인할 수 있다.

Figure 9.

Monthly cooling energy consumption by economizer control type

결 론

본 연구에서는 이코노마이저시스템의 제어 방법 및 설정 변화에 따른 운전 성능 평가를 위해 총 4가지의 제어 방법에 대하여 비교하였으며, 제어 방법 중에서 외기 도입 여부를 결정하기 위해 일정 온도와 일정 엔탈피를 설정하는 Fixed Dry Bulb Control, Fixed Enthalpy Control의 방법으로 제어하는 경우에는 상한 건구온도와 상한 엔탈피의 설정을 변화시키면서 에너지 절약적 관점에서 최적의 설정 조건을 확인하였다.

연구 결과, Fixed Dry Bulb Control, Fixed Enthalpy Control 모두 상한값이 증가할수록 이코노마이저시스템의 운전시간도 증가하였으나 냉방 에너지는 비례하여 증가하지 않았고 Fixed Dry Bulb Control은 건구 온도의 상한값을 22°C로 설정하였을 때 냉방 에너지 절약효과가 15.09%로 가장 크게 나타났으며 Fixed Enthalpy Control의 경우에는 58.0 kJ/kg으로 엔탈피를 설정하였을 때 냉방 에너지 절약효과가 15.69%로 가장 크게 나타났다. 이코노마이저시스템의 제어 방법은 건구온도를 제어 요소로 이용하는 제어 방법보다는 엔탈피를 제어 요소로 이용하는 엔탈피제어가 냉방 에너지소비량 절약에 더 유리하였다. 엔탈피를 제어하는 경우에는 외기 도입을 위해 일정값의 엔탈피를 설정하여 제어하는 Fixed Enthalpy Control 보다 Differential Enthalpy Control이 시간에 따라 제어 값도 변동되고 환기 측의 엔탈피까지 모두 계측하여 제어하는 단점은 있지만, 냉방 에너지 절약에 가장 효과적이며 이코노마이저시스템의 제어를 시행하지 않은 것에 비해서 15.84% 냉방 에너지 절약효과가 있다. 본 연구에서 이용한 기후조건에서 이코노마이저시스템의 외기 도입을 위한 설정은 단일 요소로 외기온도만을 이용하는 경우는 하한온도를 12°C, 상한온도를 22°C로 설정하는 것이 가장 효과적이며, 외기엔탈피만을 이용하는 경우는 상한 엔탈피를 58.0 kJ/kg로 설정하는 것이 가장 효과적이다. 실제 현장에서 습도의 계측이 어려워 엔탈피제어가 어려운 조건에서는 적정한 외기도입 설정 변경만으로도 엔탈피제어와 큰 차이가 없는 에너지 절약효과를 얻을 수 있다.

본 연구의 결과는 다양한 조건에서 이코노마이저시스템의 제어 방법을 적용하고자 하는 경우 이코노마이저시스템의 제어 요소를 선택하는 기준으로 활용될 수 있으며, 외기 도입을 위해 특정 기후에서 온도나 엔탈피의 상한 조건을 설정할 때 에너지 절약에 효과적인 이코노마이저시스템의 운전조건을 제시할 수 있다. 추가로 다양한 지역의 기상데이터를 이용한 이코노마이저시스템의 제어 방법과 설정에 관한 연구를 진행할 예정이며 기상데이터에 따른 최적의 운전 설정을 위한 알고리즘의 개발도 필요하다.