에너지/열교해석관련 질문

급탕에너지요구량 및 몇가지 소소한 질문들입니다.

1 진대용 18 7,761 2013.04.28 07:42
안녕하세요. 건축관계자는 아니지만 우연히 에너지 해석프로그램(에너지관리공단에서 배포하는 프로그램)을 접해보게되었는데요..
궁금한점이 있어서 휴일임에도 불구하고 실례를 무릅쓰고 글을 올립니다.
아주 초보적인 질문이라.. 죄송스럽지만
1. 급탕에너지요구량이 우리가 일반적으로 사용하는 온수(욕실,주방용)만을 이야기 하는건지.. 난방과 겸해서 사용하는 보일러에서 발생되는 온수를 말하는건지 잘 모르겠습니다.
그리고 12개월 동안 유사하게 나오며 미세하지만 여름에 더 많이 발생되는 경우도 있는데(일반적으로 여름에 온수사용량이 거의 없음에도 불구하고).. 이유가 뭔지 알고 싶습니다.
제가 사용한 프로그램이 이상한건지..일반주택에서 존을 1개로 설정하니 에너지 소비량이 너무 많이 나오는데 급탕에 필요한 존을 따로 설정해야 하는건가요? 따로 설정해야 하면 면적을 어느정도로 설정하는것이 좋은가요? 메뉴얼상에는 30~40평 주택 기준 : 80Wh(m²·d)로 입력하라고 되어 있었습니다.

2. 제주지역을 열관류율 0.33W/(m²K)정도의 벽체와 창호면적 10%정도로(중부지방 법적 기준을 약간 상회하는 정도의 열관류율로 시물레이션) 구성했는데 단위면적당 에너지요구량이 20[kWh/㎡]이내로 들어옵니다. 아주단순한 형태라고 하지만 너무 낮게 나오는것 같아서.. 난방에너지요구량보다 조명이나 급탕, 냉방에너지요구량이 더 많이 나옵니다..
역시 잘못된 데이타 입력으로 인한 계산 오류인지 가능한 값인지 궁금합니다.

3. 가정용 일반 압축식 에어컨 사용시 냉방분배시스템 입력방법에 대해서도 궁금합니다.
분배시스템을 입력하지 않아서인지 에너지 소요량이 계산되질 않습니다.

혹 시간나시면 답변부탁드립니다. 좋은 휴일 되십시오. 감사합니다.

Comments

M 관리자 2013.04.28 22:34
안녕하세요..

에너지관리공단에서 배포하는 프로그램은 ECO2와 ECO2-OD라는 두가지 중 하나일터인데요..

궁금한게.. 이 두가지 프로그램은 주택의 계산이 되질 않거든요? 혹시 위의 것 외에 다른 프로그램인가요? 프로그램을 알려주시면 답변이 수월할 것 같습니다만,,
일단 답은 드리도록 하겠습니다.

1. 급탕에너지요구량이 우리가 일반적으로 사용하는 온수(욕실,주방용)만을 이야기 하는건지.. 난방과 겸해서 사용하는 보일러에서 발생되는 온수를 말하는건지 잘 모르겠습니다.
-> 온수만을 이야기합니다.

그리고 12개월 동안 유사하게 나오며 미세하지만 여름에 더 많이 발생되는 경우도 있는데(일반적으로 여름에 온수사용량이 거의 없음에도 불구하고).. 이유가 뭔지 알고 싶습니다.
-> 급탕은 외기온도와 무관하게 년중 일정한 결과값을 보입니다. 즉, 1년내내 동일한 양의 온수를 사용한다고 계산하는 것이죠. 그리고, 여름에 미세하게 더 많이 나오는 것은 프로그램오류로 보여집니다.

제가 사용한 프로그램이 이상한건지..일반주택에서 존을 1개로 설정하니 에너지 소비량이 너무 많이 나오는데 급탕에 필요한 존을 따로 설정해야 하는건가요? 따로 설정해야 하면 면적을 어느정도로 설정하는것이 좋은가요? 메뉴얼상에는 30~40평 주택 기준 : 80Wh(m²·d)로 입력하라고 되어 있었습니다.
-> 급탕에너지가 너무 많이 나온다는 뜻인지요? 주거는 원래 하나의 존으로 보기 때문에 80Wh(m²·d)로 되어져 있다면 급탕에 필요한 존이 따로 있지는 않은 것입니다.

2. 제주지역을 열관류율 0.33W/(m²K)정도의 벽체와 창호면적 10%정도로(중부지방 법적 기준을 약간 상회하는 정도의 열관류율로 시물레이션) 구성했는데 단위면적당 에너지요구량이 20[kWh/㎡]이내로 들어옵니다. 아주단순한 형태라고 하지만 너무 낮게 나오는것 같아서.. 난방에너지요구량보다 조명이나 급탕, 냉방에너지요구량이 더 많이 나옵니다..
역시 잘못된 데이타 입력으로 인한 계산 오류인지 가능한 값인지 궁금합니다.
-> 이 여기 프로그램이름을 알아야 답변이 될 듯 합니다. 제주지역에서는 난방보다 다른 에너지요구량이 크게 나오는 것이 정상적인 형태이긴 합니다만, 20은 확실히 작네요..

3. 가정용 일반 압축식 에어컨 사용시 냉방분배시스템 입력방법에 대해서도 궁금합니다.
분배시스템을 입력하지 않아서인지 에너지 소요량이 계산되질 않습니다.
-> 음.. 이 부분은 일단 메뉴얼(있다고 가정하고..)을 보셔야 할 것 같습니다. 프로그램 이름을 모르는 상황에서 입력방법을 말씀드리는 것도 불가능하지만, 전체적인 것을 설명드리자니 답이 너무 길어질 수 있어서 입니다.

* 감사합니다.
1 진대용 2013.04.29 09:13
답변 주셔서 감사합니다.
프로그램 이름은 ECO-CE3입니다. 구성은 일반CE3와 동일한듯 합니다. 메뉴얼은 비교해보니 같은거 같고요...제가 보기에는 리포트부분만 약간 달라보였습니다. CE3기준으로 답해주셔도 될듯해서 처음부터 말씀드리지 않았습니다.
 에너지 요구량은 폐열회수기 효율75%, 침기율을 1.5, 최소외기도입량은 0.756 창호는 열관류율1.0으로 했구요. 2월달의 급탕에너지 양이 좀 적게 나옵니다.
급탕은 재실자 수에 비례한다는것이 아니라 면적에 비례한다는 말씀이시죠?
1 진대용 2013.04.29 09:49
아래는 결과값입니다.
M 관리자 2013.04.29 16:02
네.. ECO-CE3를 이미 배포하기 시작했나 보네요.. 몰랐습니다.

급탕은 면적을 따릅니다. 통계치를 활용한 것이죠.. 그래야 동일용도 건물간 비교가 가능하기 때문입니다.
2월의 급탕량이 적은 것은 다른 달과는 다르게 28일만 있기 때문입니다. 사용일수가 적은 것이죠..

일반적 건물이면 적은 것이겠습니다만, 환기장치를 적용하고 있고, 침기율도 1.5면 우리나라 평균에 비해 상당히 높은 성능입니다.
그리고, 최소외기도입량 0.756는 너무 작게 적용하신 듯 합니다. 물론 환기장치를 설치했기 때문에 이 것 때문에 요구량이 크게 변하지는 않고, 도면을 봐야겠습니다만, 최소외기도입량은 약 2.1 정도가 적당해 보입니다.

감사합니다.
1 진대용 2013.05.01 01:03
답변주신내용중에 월 급탕량이 감소한 이유는 이해 되지만 단위 면적당 급탕량이 적어지는 이유는 무었인가요?
M 관리자 2013.05.01 09:29
주택의 면적이 120㎡ 이고, 2월이 28일 이라면, 급탕요구량은
80Wh/(m²·d) x 28 x 120 = 268.8 kWh

단위면적당 급탕요구량은
268.8 kWh / 120 = 2.24 kWh

즉, 단위면적당 급탕요구량은
일일급탕요구량(Wh/m²·d) x 시간
이므로, 한달의 날짜에 따라 달라지게 됩니다.
1 진대용 2013.04.29 18:47
답변 감사합니다.
관계자는 아니지만 궁금해서 프로그램을 한번 해봤는데요..의미없이 메뉴얼상의 수치들을 대입시키다 보니 그렇군요.. 침기율은 3정도(독일일반수준이 이정도라고 본적이 있어서)로 보정했고 나머지는 지적해주신대로 하니 30KWh정도 나옵니다. 그래도 생각했던거 보다 높게 나오네요..
혹여 다시 이글을 보시게 되시면 외기도입량 계산방법좀 부탁드립니다. Q(m3/h)=25or21.6*N인데 요렇게 계산해도 2.1은 안나오네요.. 그리고 위에 질문했었던 냉방분배에 대해서도 가르침 부탁드립니다. 좋은 하루되십시오.
M 관리자 2013.04.30 09:00
환기와 누기(침기)를 바꾸신 듯 합니다.

최소외기 도입량은 "환기량"의 개념입니다. 즉, 최소환기량입니다.
그러므로, 현재 국내법에 의해 주거시설의 경우 시간당 체적의 0.7회 또는 재실자당 30㎥/h, 중 큰 값이고, 재실자 설정의 정보를 제가 모르므로, 3미터 층고의 0.7회로 해서 2.1을 말씀드렸던 것입니다.

Q(m3/h)=25or21.6*N 는 평시 침기(누기)율의 산정 방식 중 하나이구요..

그리고, 침기율 "3회@50pa"도 매우 좋은 성능입니다. 아마도 제주도의 평균 풍속을 고려해 볼 때, 최소 7~8회@50pa 정도 이상되어야 하지 않을까 합니다. 우리나라 신축 단독주택이 최소 약 5~6회@50pa 사이를 보였거든요..

또한 제주도의 평균기온을 고려해 볼 때, 열교환환기장치를 설치하면 매우 효과가 큽니다. 외기가  영하를 보이지 않음으로 인해, 열교환을 통해 들어오는 공기의 온도가 거의 난방온도 가깝게 들어올 수 있기 때문입니다. 그러므로 제주도의 경우 외피의 열관류율의 영향도 받겠습니다만, 기밀과 열교환환기장치 만으로도 매우 높은 성능을 유도해 낼 수 있습니다.

감사합니다.
1 진대용 2013.05.01 01:16
메뉴얼 수정을 권할 필요가 있을듯합니다.그리고 다른 부분에 관한 CE3측 질의 응답도 읽어봤지만 대부분의 답변이 사용자가 적절히 판단해야 한다라고 글이 많았습니다. 프로그램의 적확성여부를 떠나서 문제가 있는 것 같습니다.
M 관리자 2013.05.01 09:30
네.. 저희 소유의 프로그램이 아니라, 저희가 어떻게 할 수는 없지만, 프로그램 회사에 의견을 개진토록 하겠습니다.
감사합니다.
1 진대용 2013.04.30 20:08
바쁘신 와중에도 자세한 설명 덕분에 많은 도움이 되었습니다.
지적해주신 부분을 수정해도 50KWh 이내에 들어오네요..말씀해주신대로 값을 적절히 수정해보니 열관류율을 무리하게 올리는것보다 많은 이득이 있습니다.
저 또한 에너지 관련 업무를 하고 있지만 협회의 현실적이고 헌신적인 노력에 감사드립니다.귀 협회의 무궁한 발전을 기대하겠습니다. 감사합니다.
M 관리자 2013.05.01 09:31
저희가 항상 감사드립니다.
고맙습니다.
1 진대용 2013.05.04 00:34
깊이 고민하지 못하고 했던 질의 와 응답이 이뤄진후 다시 자료실의 글들을 읽다보니 올려주신 내용의 깊이에는 비할바는 아니지만 미천하나 조금은 이해가 될려고 합니다. 앞으로도 많은 조언과 지도 부탁드립니다. 다시 한번더 감사합니다.
M 관리자 2013.05.04 09:40
별 말씀을 요..
미천합니다만, 배우신 것이 있다면 알고 계신 만큼 후배들에게 다시 알려주시고, 이 작은 홈페이지의 내용을 채우는데 응원을 해주시면 저희가 더 바랄 것이 없습니다.
감사드립니다.
1 최홍열 2013.07.22 20:15
어리석은 질문 하나 드리겠습니다.
위에서  [메뉴얼상에는 30~40평 주택 기준 : 80Wh(m²·d)로 입력하라고 되어 있었습니다. ] 라고  되어 있는데요.  평형대가 30~40평 이상 또는 이하가 되는  주택의 경우에는 어떤 값을 적용하는지요?
또 한가지 더 궁금한 것은  프로그램에서 조명 부하 부분의 실깊이와 실 너비를 입력하는 곳이 있습니다.
 여기서 말하는 실깊이와 실너비는 무엇을 말하는 것인지요? 층별 면적이 서로다른 2층 단독주택일 경우입니다.
 그리고 목조주택의 경우 내단열로 설정하고 계산을 하면 되겠지요?
M 관리자 2013.07.22 20:52
안녕하세요.

일단 주거시설의 급탕량은 거의 샤워꼭지와 수도꼭지 갯수로 정해집니다. 그러므로 예를 들어 30평
의 절반인 15평 집이라도 그 꼭지의 갯수가 반이 되지 않고, 또 두배인 60평이 된다고 하더라도 꼭지수가 2배가 되지는 않습니다.
그러므로 단위면적당 급탕량은 면적이 작아질 수록 커지고, 면적이 커질 수록 작아지는 경향이 있습니다. 그러나, 그 차이가 매우 크지는 않으며 러프하게 계산되는 경우에는 80Wh(m²·d)를 그냥 사용하셔도 무방하며, 정밀하게 계산을 요할 때는 기계설비회사에서 급탕량을 계산하게 되므로 이를 따르면 됩니다. 통상 70~90 사이의 값을 가집니다.

실깊이와 실너비는 창문을 기준으로 한 길이를 의미합니다. 즉, 창문과 반대편에 있는 벽까지의 길이가 "실깊이"가 됩니다.  이 깊이가 길어질 수록 같은 면적이라도 조명부하가 커지기 때문입니다. 그러나, 통상적으로 이를 사용하지 않고, 조도계산을 근거로 한 조명밀도를 "입력값"으로 사용하게 되므로 사실상 크게 의미는 없습니다.
목조주택은 해석상 내단열로 하시는 것이 맞습니다.

감사합니다.
G 김선영 2015.05.27 12:37
안녕하세요, 위 내용이 많은 도움이 됐습니다. 한가지 궁금한 것은,, 급탕 에너지 계산식은 어떻게 되는지 여쭤봐도 될까요..?  l/d으로만 알고 있었는데, Wh/m^2d로 환산 방법이 어떻게 되는지요..? 늘 하라는대로 하니까 스스로 믿음이 안가서요,,, 의심이 많은지라..
M 관리자 2015.05.27 15:25
안녕하세요..

 l/d 는 사용량 기준이므로, 예를 들어 하루에 급탕량 300리터를 사용하는 주택이 100㎡ 면적이라면.. 계산은 아래와 같습니다.
급수온도 15도, 급탕온도 60도 라면, 올려야 하는 온도는 45도가 됩니다.

(300리터 * 1kCal * 45도) / 0.86 = 15,697 Wh/d
15,697 Wh / 100 = 156.97 Wh/d
로 계산될 수 있습니다.