설계/시공관련 질문

축열조와 방바닥 사이의 열전도율

1 임희중 5 6,256 2012.05.23 20:38
주옥같은 지식 정보에  감사의 뜻을 전합니다.
 
3.0리터급 패시브하우스를 구상 중입니다.
방바닥과 지붕 및 벽은  네오폴 200mm 혹은 그 이상으로 처리해서 3리터급 하우스라고 가정하고,
 
실내 바닥은  단열재 위에 축열조 기능으로서 60mm 방통치고
일정  두께의 단열재를 깐 다음 30mm 방통치고 강화마루를 깔 예정입니다.
 
여기서 축열조의 온도가 40도 이고, 실내온도는 25도를 자동으로 일정하게 유지 된다고 가정할 경우 (실외 온도에 따라 더우면 창문 열고 추우면 보조난방한다고  가정하고) 축열조의 온도가 30도까지 떨어지는데 2일(48시간)걸리게 하려면 일정두께 단열재의 열관류율을 얼마로 해야 할까요? 작은 변수는 무시하도록 하고요.
 
 

Comments

M 관리자 2012.05.23 22:13
안녕하세요.

일단.. 질문이..
단열재 위에 방통 60mm를 하시고, 다시 단열재를 까시는 이유를 여쭈어 봐도 될런지요?
단열재 위에 60mm 방통 정도면 축열기능을 충분히 하실 수 있고, 오히려 다시 설치한 단열재 위에 30mm 방통이 축열기능을 떨어뜨릴 수 있습니다.
1 임희중 2012.05.24 01:16
단열재의 역할은 축열재 온도가 높을 경우 열 전도가 빨라서 실내온도가 너무 덥고 아울러 축열조가 빨리 냉각되는 문제를 해결하기 위하여 일종의 열전도를 늦추는, 서서히 식히는 역할입니다. 축열조를 방통대신 두꺼운 자갈층을 쓰면 이 단열재를 안써도 되겠지만 자갈층의 두께에 따른 문제 때문에 이 방법을 써보려고 합니다.
30mm 방톧은 어떤 효과가 있을지 더 검토 후에 선택 할 예정입니다.
최종적인 목적은 한 겨울에 평균치 보다 훨씬 추운 날씨가 3일 정도 이어지더라도 보조난방을 최소화 할려고 합니다.
M 관리자 2012.05.24 16:04
질문은 잘 이해를 못했었는데.. 지열관련 글에 올리신 글을 보고 이해 했습니다.

축열조를 별도로 두지 않으시고, 방통을 이용해서 축열조를 대신하시겠다는 아이디어인신데요..
매우 특별한 설계방법이라, 통상적인 해석으로는 해석에 어려움이 있습니다. 일단 열전달해석을 떠나서 다른 문제부터 이야기드리도록 하겠습니다.

단열재 위의 30mm 방통은 구조적문제가 있습니다. 방통이 최소 50mm로 정해진 것은 자체크랙과 슬라브위에 올라갈 고정하중 등을 고려하여 정해진 두께입니다. (물론 엑셀파이프 지름에 따라 달라지긴 하지만, 국내에는 거의 지름이 통일되어져 있기에...)
30mm 몰탈을 하시면 엑셀파이프위에는 거의 약 10mm 정도의 두께만 몰탈 두께가 확보되기 때문에 엑셀파이프를 따라서 연속크랙이 발생할 것입니다.

또한 집열판의 종류가 정해지셨는지는 모르겠으나, 이중진공관 이시라면, 여름에 너무 고온으로 올라가서 엑셀이 감당할 수 없을 것입니다.
방통하부를 축열조로 사용하시겠다는 아이디어는 무척 신선하나, 고려해야 할 사항이 너무나 많고, 축열시간 등의 계산을 위해서는 사실 하나의 연구과제 정도의 규모라 여겨집니다.

경험치로 일단 말씀드리면, 집열판은 평판형을 사용하시고, 각도는 수평기준 60도이상 세워야 할 것같습니다. 또한 엑셀파이프의 재질은 동관을 추천드립니다.

단열재 두께에 대해서는 도움이 크게 되어 드리지 못한 듯 하여 죄송스럽습니다.
1 임희중 2012.05.25 16:44
적극적 검토 결과 말씀대로 쉬운 문제가 아니군요 . 감사합니다.
축열을 방통으로 해결하기엔 우선 방통 자체에서 에너지 손실이 너무 많고,
이를 막자면 오히려 비용과 공간이 더 많이 필요하네요. 기술적 해결이 어려운 부분인듯 합니다.

태양열쪽에 좋은 정보  감사 드리며 이 사이트에서 태양열 이용에 대한 정보가 많았으면 하는 아쉬움을 정합니다.
제가 알기에는 한국의 겨울에는 집열판형보다 진공을 이용한 수관형이나 히트파이프형이 에너지 획득효율이 좋은걸로 압니다만 아쉽게도  인터넷을 많이 뒤져도 명쾌한 비교 검토를 못하고 있습니다.
조언 바랍니다.
M 관리자 2012.05.26 11:06
평판형을 권해드린 것은 방통속의 엑셀파이프를 축열조로 사용하시겠다는 아이디어 때문이었습니다.
이중진공관식은 고온으로 올라가기 때문에 생각하시는 구성에 무리가 있을 꺼라 판단했었습니다.

효율로만 보았을 때는 두가지 방식이 그리 큰 차이를 보이지는 않고 있습니다. 오히려 설치각도와 향에 민감하게 반응합니다. 사용온도의 목적에 따라 구분하여 사용하시면 되리라 생각합니다.

진공관형이 겨울이 춥고 긴 나라에서 유용하다는 이야기는 집열효율 탓이라기 보다는 진공으로 인해 추운 겨울날 열손실이 적어서 그렇습니다.

감사합니다.