해외 TECH


바닥난방 시스템의 성능 비교 분석

관리자
2019-02-08


twi001t1972287.jpg


RALF GRITZKI, JENS NAUMANN, CLAUDIA KANDZIA, CLEMENS FELSMANN_독일

 

실용적인 관점에서 볼 때 바닥 난방 시스템은 바닥의 열 용량으로 인한 가열 시간 때문에 간헐적인 작동이 어렵다. 이것이 비교 시뮬레이션 연구에서 몇 가지 바닥 난방 시스템이 분석된 이유이다. 가열 시간은 바닥 난방 시스템의 설치 높이와 구조에 따라 크게 달라진다는 것이 관찰되었다. 이 연구는 특히 사용 가능한 리노베이션 시스템 중 일부가 표준 시스템보다 최대 3배 더 빠르게 반응한다는 것을 보여준다.

 

 

도입
본고에서는 4개의 서로 다른 바닥 난방 시스템, 즉 표준 습식 시스템과 설치 높이가 낮은 세가지 리노베이션 시스템의 가열 시간을 비교하는 내용을 다루고 있다. 리노베이션 시스템은 습식 시스템 K와 2개의 건식 시스템 C와 T이다. 건식 시스템 T는 단열층이 없는 특수 열전도판과 시스템 C로 특징지어진다. 과도 결합형 CFD 시뮬레이션을 사용하면 공기와 물의 흐름에 따른 대류 열전달, 열전도의 과정을 계산할 수 있다.

 

이 네 가지 시스템은 난방 시간의 동향을 보여준다. 표 1은 네 가지 시스템의 계층에 대한 개요를 제공한다. 방법론 및 경계 조건 그림 1은 바닥 난방 시스템의 층을 T 건조 시스템의 예로 나타낸 것이다. 난방 파이프가 열전도판에 어떻게 둘러싸여 있는지 잘 알 수 있다. 두께 0.25mm의 이 열전도판은 시뮬레이션 모델에서 완전히 3차원으로 모델링되었다.


네 개의 다른 시스템은 약 5m x 3m의 기초 면적과 개방되지 않은 2.75m의 내부 높이로 200mm 두께의 공극 콘크리트 벽으로 구성된 실험실 내에서 모의실험을 한다(그림 2 참조). 그림 2는 9㎡의 바닥 면적과 관련하여 150mm의 파이프 사이의 배치 거리는 약 57.7m의 파이프 길이와 125mm의 배치 거리로 이어져 파이프 길이가 69.2m가 된다.

 

실험실, 바닥 아래 난방 시스템, 물 흐름 및 실내 공기 흐름에 대한 일시적인 결합 시뮬레이션이 네 가지 시스템 모두에 대해 수행된다. 평가를 위해 바닥 아래 난방 시스템을 켜면 표면 온도와 그 국소 분포 및 수온을 단계적 반응으로 상세히 평가한다. 또한, 바닥으로 부터의 물 유입구와 배출구 사이의 엔탈피 흐름(대류 및 복사)과 열흐름을 평가한다.

 

수치 모델은 다음 측면을 고려한다.
• 파이프 내부의 3차원 비등온수 흐름
• 파이프 내벽과 각 바닥 구조 내 모든 층 내 3차원 열전도
• 가연 콘크리트의 측벽 내에서 3차원 열전도
• 실험실 내의 복사 열교환을 고려하여 실험실의
공기 흐름에 대한 비등온적 시뮬레이션

 

중략....

 

출처: REHVA Journal 

 

 

해외기술1.jpg