2019년 7월 9일 화요일

단판유리의 태양열 취득율 계산방법

단판유리의 태양열 취득율 계산방법


일반적으로 빛 에너지는 투과, 반사 그리고 흡수를 통하여 에너지가 전달되며 수식으로 표시하면 100 = T(투과) + R(반사) + A(흡수)으로 나타낼 수 있다.

태양열 취득율이란?
태양 빛(에너지)이 유리창을 직접 투과하여 실내로 입사하는 에너지인 태양방사투과율(Te %)과 유리창에 흡수되었다가 실내로 재방사되어 유입되는 에너지 인 재 방사에너지(qi) 를 합한 값을 태양열 취득율(SHGC)이라 한다.



태양방사 투과율(τe)은 앞 장에서 설명한 방법에 따라 계산할 수 있고 실내측으로 재 방사되는 에너지(qi)는 다음과 같은 방법으로 계산이 가능하다.

단판 유리의 태양열 취득율 계산

<기본수식>














실내, 외 표면열전달 저항은 아래 표에 있는 여름철 실내, 외 표면 열전달률 값을 사용하여 계산할 수 있다.

















금속막 코팅을 하지 않은 소다석회유리의 표면에서의 수정방사율 값은 0.837이므로

Re=1/(6.5 x 0.837 + 12.2) = 0.056 688

Ri=1/(6.3 x 0.837 + 3.9) = 0.109 014
























τe = 80.313(%)
Ae = 100 - 80.313 - 6.938 = 12.749
qi = (0.056668 / (0.056668 + 0.109014)) * 12.749 = 4.362(%)

KS L 2514 규격에 따른 태양열 취득율은

η = τe + qi = (80.313 + 4.362) / 100 = 0.8467


프로그램을 사용하여 계산한 결과












댓글 6개:

  1. 궁금한 점이 있습니다! 재방사율은 흡수했다가 방사하는 총 에너지 중에서 실내로 유입되는 에너지로 이해하고 있었는데 왜 {실외 열전달저항/(실내 열전달 저항 + 실외 열전달 저항)}X 흡수율 로 계산하나요? 분자에 실외가 아니라 실내가 들어간다고 생각했는데요..!

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  2. 실내로 유입되는 열량(qi)는 유리에 흡수된 에너지 중 일부가 온도 평형을 위하여 실내로 재방사하여 유입되는 에너지로 말씀하신 내용이 맞습니다.

    흡수된 에너지 중 실내로 유입되는 비율을 계산할 때 {실외 열전달저항/(실내 열전달 저항 + 실외 열전달 저항)}X 흡수율로 계산하는 이유는 열전달율(he, hi)의 역수인 저항(Re, Ri)값을 사용했기 때문입니다.

    예를들어 코팅층이 없는 일반유리에 대하여 qi와 qe를 계산하여 보면(여름 기준)
    qi=Re/(Re+Ri)=0.34, qe=Ri/(Re+Ri)=0.66
    qi=hi/(he+hi)=0.34, qe=he/(he+hi)=0.66 로 계산됩니다.

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  3. 안녕하세요. KS L 2514에는 태양열취득률 계산에 계절은 따로 언급이 없는데, 여름기준을 적용하는게 맞을까요?

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  4. 맞습니다.
    아주 중요한 질문을 해 주셨는데요
    태양열을 포함하는 항목을 계산하는 경우에는 모두 여름 기준으로 계산하여야 합니다.

    그 이유는 여름 기준이라 함은 여름낮, 즉 연(年) 중 가장 더운 시기로 태양빛이 포함된 기준으로 계산하는 것이며, 겨울 기준이라 함은 겨울밤인 가장 추운 즉, 태양이 없는 밤 시간대를 의미하기 때문입니다.

    따라서 Solar factor (G Value), SC, RHG 등의 항목은 여름(낮) 기준으로 계산된 값을 사용하여야 합니다.

    참고로 열관류율(U)이라 하면 특별한 언급이 없을 경우 겨울 기준으로 계산된 값을 의미하며 태양에너지가 포함된 RHG 계산 시에는 반드시 여름철 열관류율 계산값을 적용하여야 합니다.

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  5. 안녕하세요 고등학교 1학년 학생입니다. 학교에서 과학 관련 보고서를 작성하는데 코로나 19의 여파로 실험을 하나도 하지 못해서 문제를 겪고 있었습니다. 그런데 쪽빛하늘님께서 매우 유익한 글을 올려 주셔서 참고하고 도움도 많이 받았습니다. 그런데 혹시 저희 보고서에 쪽빛하늘님이 프로그램을 통해서 계산하신 자료값들을 인용해도 될까요...? 혹시라도 허락해 주신다면 출처는 확실하게 밝히도록 하겠습니다. 유익한 글 올려주셔서 감사합니다.

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