중공층이 태양열취득율(SHGC) 및 열관류율(U-Value)에 미치는 영향
태양열취득율(SHGC)이란?
태양 빛(에너지)이 유리창을 직접 투과하여 실내로 입사하는 에너지인 태양방사투과율(Te %)과 유리창에 흡수되었다가 실내로 재 방사되어 유입되는 에너지인 재 방사에너지(qi) 를 합한 값을 태양열 취득율이라 한다.
이 그림은 복층유리와 단판유리의 태양열취득율을 모식도로 표시한 것이다.
태양열취득율(SHGC)은 태양빛이 유리창을 직접 투과하는 파장 영역, 즉 복사에너지로서 실내로 유입되는 에너지(300nm ~ 2 500nm) 이외에 복층유리를 구성하는 유리판이나 중공층에 흡수되었다가 재 방사로 유입되는 에너지도 많은 영향이 있음을 함께 고려하여야 한다.
만약 단판유리를 6mm 로이유리라고 가정할 때 동일한 유리로 제작된 복층유리의 태양열취득율(SHGC) 값이 단판유리보다 높다면 어떤 생각이 드는가?
언뜻 생각해보면 한 장으로 구성된 단판유리(6mm)의 태양열취득율이 41.39%일 때 동일한 로이유리를 사용하여 복층유리(24mm)로 만들었을 때 태양열 취득율이 47.95%로 높아졌다고 한다면 왜 한 장의 유리보다 두 장으로 만들어진 복층유리의 SHGC 값이 더 높은 것일까? 유리가 한 장 더 늘어났다면 태양열취득율(SHGC) 값도 줄어드는 것이 맞는 것 아닐까? 하는 상식에서 벗어난 것처럼 느껴질 수도 있을 것이다.
태양열취득율을 가시광선투과율처럼 생각한다면 이런 생각이 드는 것도 무리는 아닐 것이다.
아래 표는 로이유리 코팅면의 표면방사율이 4.38%이고 태양방사투과율이 26.3%인 로이유리 제품에 대하여 단판유리와 동일 제품으로 구성된 복층유리에 대하여 중공층 두께가 변화할 때 태양열취득율(SHGC) 변화값을 표시한 것이다.
추가로 태양열취득율 외에 난방 에너지의 단열 성능을 나타내는데 지표로 사용되는 열관류의 변화도 함께 표시하였다.
위 그래프는 x축을 중공층 두께로 하는 열관류율 및 태양열 취득율을 도식한 그래프로서 그림에서 알 수 있듯이 일반적으로 가장 많이 사용되는 중공층 두께 12mm(건조공기)로 제작된 24mm 복층유리의 태양열취득율이 6mm 단판유리에 비하여 오히려 6.56%(47.95-41.39)가 높다는 것을 알 수 있다.
또한 중공층이 0일 때 즉, 중공층은 없고 유리 두 장을 겹쳐 놓았을 때에는 한 장의 단판유리에 비해 두 장의 복층유리에 대한 열관류율이나 태양열취득율 모두 단열 효과가 좋아지지 않고 오히려 약간 나빠진 다는 사실을 알 수 있다.
일반적으로 중공층이 두꺼워 질수록 열관류율(U-Value)은 낮아져 단열 성능이 좋아지는 반면 태양열이 실내로 유입되는 총량인 태양열취득율(SHGC)은 상승 한다는 사실을 알 수 있다.
SHGC값은 0~1로 아는데, 여기서 SHGC 47%가 0.47이라고 보면되나요?
답글삭제중공층이 두꺼워 질수록 SHGC가 상승하는 이유는 무엇인지요?
네 맞습니다.
답글삭제KS L2514 규격의 태양열취득률(SHGC)은 말씀하신 대로 분율로 표시하기 때문에 47%를 0.47로 보시면 됩니다.
태양열 취득률은 태양빛이 유리창을 투과하여 실내로 직접 입사되는 에너지인 복사열과 유리와 중공층에 흡수되었다가 실내로 재 방사하는 에너지를 합한 에너지의 총량을 의미하므로 중공층이 두꺼워질수록 태양빛이 중공층에 더 많이 흡수되기 때문에 실내로 재 방사하는 량도 증가하기 때문입니다.
참고로 SHGC 와 같은 의미로 국제 규격인 ISO 9050 과 유럽 규격인 EN 410 에는 Total Solar Energy Transmittance(S factor) 항목으로 표시되어 있고 백분율로 표시하도록 되어 있습니다.
규격 별로 대략 비슷한 값으로 계산되지만 각 나라 별로 지정학적 위치가 다르기 때문에 태양열이 지표면에 도달하는 양도 달라지므로 태양열취득열 또한 동일한 값으로 계산되지는 않습니다.