구조용 부재의 단열성능에 대한 적절한 평가와 냉난방에너지에 대한 합리적 제어는 건물의 에너지효율을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 한국의 일반적인 주택 난방방식은 바닥난방이다. 이와 같은 복사난방방식은 국내의 지정학적인 조건 또는 기후에 적합할 뿐만 아니라 온열감에 따른 정서적 안정감을 준다는 장점을 가진다. 국내의 바닥난방시스템을 적용하여, 목조공간과 콘크리트조 공간을 대상으로 축소모형을 제작하였다. 천장은 스티로폼으로 단열하고 벽과 바닥은 각각 합판과 콘크리트로 구성하였다. 바닥에는 난방필름을 부착하였다. 바닥난방에 따른 실내의 온도분포는 열전대로 측정하였고, 벽체 표면의 온도는 적외선 열화상 카메라로 측정하였다. 목조주택의 에너지효율 향상을 위한 데이터베이스 구축을 위해 축소모형의 단열성능을 평가하였다. 다양한 벽체와 바닥구성을 지닌 모형들의 단열성능평가 자료는 실제 주택의 열환경 분석시 참고기준으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
Due to the recent improvement of living standard of residential buildings, the requirements of the thermal comfort and energy saving in heating system have been raised. The radiant floor heating system has been widely used as a residential heating method, which has been modernized to use hot water running into the tubes embedded in the floor structure. The uniform flow distribution is very important factor for a radiant floor heating system such as a blood vessel system in human body. Therefore, it is necessary to investigate the operating characteristics to develop an optimal radiant floor heating system. In this study, numerical analyses were carried out, using a commercial CFD code, FLUENT, to obtain the velocity distribution under steady, three-dimensional, standard k-$\varepsilon$ model and no-slip condition. Results are graphically depicted with various parameters.
At present, many countries are trying to reduce green gas emissions to mitigate the effects of these gases on climate change. Year after year, there have been efforts to cut energy use for heating and cooling. Heating and cooling systems, common in all forms of housing, are increasing due to the constant supply of new housing resulting from improvements in economic growth and the quality of life. Thus, studies related to the design of cooling and heating systems to improve energy efficiency are expanding. Among the new designs, radiant floor cooling and heating systems which use capillary tubes are becoming viable means of reducing energy use. Radiant floor cooling and heating systems which use capillary tubes are creative and sustainable systems in which cool and hot water is circulated into capillary tube which has small diameter. In this study, the cooling and heating performance of this type of capillary tube system is investigated in an experimental study and a simulation using TRNSYS. The results of the experimental study show that under a peak load, a capillary tube radiant floor cooling system using geothermal energy can achieve desired indoor temperature without an additional heat source. The set room air temperature is maintained while the floor surface temperature, PMV and PPD remain within the comfort range. Also, this system is more economic than a packaged air conditioner system due to its higher COP. The results of the simulation show that the capillary tube radiant floor heating system maintains set temperature more stable than a PB pipe radiant floor heating system due to its lower supply temperature of hot water. In terms of energy consumption, the capillary tube radiant floor heating system is more efficient than the PB pipe radiant floor heating system.
Radiant floor heating systems with capillary tubes are energy saving systems in which hot water is circulated into capillary tube with a small diameter. In this study, the heating performance of capillary tube system is investigated in an experimental study and a simulation model. The results of the study showed that, the capillary tube radiant floor heating system maintains a more stable floor surface temperature in comparison a PB pipe system. In terms of energy consumption, the capillary tube radiant floor heating system proved to be more efficient than the PB pipe heating system at $40^{\circ}C$ of low temperature hot water supply. The difference between water temperature and room temperature can be held low for heating which saves energy. Low temperature radiant floor heating system with capillary tubes have significant advantages such as health improvement, low energy cost, optimum use of heat source(boiler) and higher operational efficiency.
Numerical analysis was applied to a simplified two-dimensional Ondol heating model which consists of heating space on the top of it along with radiant and convective heating floor panel, flue channel in the midway and rectangular underground soil region at the bottom. These three components constitute a system thermally coupled at the top and bottom interfaces of the flue channel. Investigated in the present paper are effects with variations of the Reynolds numbers of 100, 200, and 300, Grashof numbers of $0.1{\times}10^6$ and $0.3{\times}10^6$ and aspect ratios of 15 and 20 on the heat transfer and fluid flow characteristics of two-dimensional Ondol heating model by computer simulation.
오늘날 지구온난화는 전 세계적으로 가장 주요한 문제 중 하나로 부각되고 있다. 이러한 지구온난화는 급속한 에너지 사용량의 증가에 의한 이산화탄소 발생의 증가가 가장 큰 원인이 된다. 그러므로 이에 대비하기 위해서 는 모든 영역에서 에너지 절약에 대한 노력이 필요하다. 세계의 총에너지 사용량 중 건설 활동과 건물운영에서 사용되는 에너지량이 차지하는 비율이 절반이 넘는 것으로 조사되었다. 따라서 건물에너지 발생량을 줄이는 것은 전체 에너지량을 절감시키는 중요한 역할을 한다. 이에 건물에너지 소비에 대한 관심의 증대와 함께 건물의 에너지 소비와 $CO_2$ 발생량을 줄이기 위해 친환경 건축물 등급 및 인증이 요구되고 있다. 건물에너지를 줄일 수 있는 여러 가지 요인 중에서 재료의 열전도율은 패시브적인 방법으로 건물에너지를 직접적으로 줄일 수 있는 가장 기본적인 요소라 할 수 있다. 특히 전통적으로 바닥 복사난방시스템을 사용하는 우리나라의 주거건물에서 바닥마감재의 열전도율은 난방에너지 효율을 결정하는 중요한 요인이다. 본 논문에서는 주거건물의 난방에너지 절감을 위해 건축 재료의 열전도율 측정방법을 조사하고 난방 효율 평가를 위한 축소모형을 제안하였다.
This paper presents outdoor reset control based on fuzzy algorithm for radiant floor heating system. We construct fuzzy system under indoor temperature and outdoor temperature. Simulation is based on TRNSYS with MATLAB. MATLAB is calculating and decide heat source using fuzzy system. Energy efficiency of Fuzzy algorithm is analyzed in term of indoor by TRNSYS System.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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