성능평가 번역(한국어 원본)2. 창호의 에너지성능 평가 방법
2.1 Mock-Up 실험 방법
창호의 단열성능을 나타내는 열관류율 값은 KS F 2278 창호의 단열성 시험방법을 따르며, 성능 기준값은 실내온도 20℃와 외기온도 0℃, 상대습도 50% 조건에서 열관류율 값을 측정한다.
Fig. 1 시험체의 단열성능 실험 장면.
시험장치는 Fig. 1과 같이 시험체 부착틀인 전열 개구부(2,000×2,000mm)에 창호를 설치한 후, 시험체 부착틀과 시험체 사이의 틈새는 우레탄폼으로 충진한 후, 실리콘으로 실링하였다.
또한 시험체의 표면온도 측정용 센서 설치를 위하여 Fig. 2와 같이 시험체를 9등분하여 각 지점의 중앙부 총 9지점에 대하여 T type 열전대를 측정하였다.
Fig. 2 시험체 표면온도 측정점 위치.
한편, 블라인드가 내장된 차양일체형 창호시스템의 일사차단성능을 분석하기 위하여 일사조절 장치를 설치하여 시험체의 중공층 및 표면온도를 측정하였다. 실험실은 외부 기상조건을 구현할 수 있는 저온실 챔버와 실내 환경조건을 조절하는 항온항습실 챔버로 구성되어 있으며, 일사조건을 재현할 수 있도록 저온실에 일사조절장치를 설치하였다. Fig. 3과 Fig. 4는 각각 시험체의 일사차단성능 실험 장면과 시험체의 중공층 및 표면온도 측정점 위치를 보여주며, 사입 일사량 조건은 Table 1과 같다. 또한 시험체의 입면도 및 횡/종 단면도는 Fig. 5와 같다.
Fig. 3 시험체의 일사차단성능 실험 장면.
Fig. 4 시험체의 중공층 및 표면온도 측정점 위치.
(1. 저온실 공기온도 2. 실외측(유리외표면)
3. 실외측(유리내표면) 4. 중공층 온도
5. 실내측(유리외표면) 6. 실내측(유리내표면)
7. 항온실 공기온도)
Table 1 사입 일사량 조건
Fig. 5 시험체 입면도(좌) 및 횡/종 단면도(우)
2.2 연간 손실열량 및 에너지비용 평가 방법
2.2.1 연간 손실열량 평가
차양일체형 창호시스템의 단열성능에 따른 냉난방 에너지절감 효과를 분석하기 위하여 3차원 비정상상태 전열해석 프로그램인 Physibel Voltra를 사용하였다. 실질적인 에너지 절감효과를 비교분석하기 위하여 블라인드가 내장된 차양일체형 창호시스템 대비 일반 창호시스템을 적용하였을 때의 전열량을 분석하였다.
평가대상 부위의 모델링 결과는 Fig. 6과 같으며, 대안별 창호시스템의 구성과 전열해석을 위한 물성치는 각각 Table 2, 3과 같다. Table 4는 실내외 경계조건을 나타내며, 한국태양에너지학회 표준기상데이터를 활용하였다.
Table 2 대안별 창호시스템 구성 |
성능평가 번역(영어 번역본)2. Method of evaluating the energy performance of windows
2.1 Mock-Up experiment method
The thermal transmittance value, which indicates the insulation performance of the window, conforms to KS F 2278 window insulation test method, and for the performance reference value, the thermal transmittance value is measured at indoor temperature 20℃, ambient temperature 0℃, and relative humidity 50%.
Fig. 1 Picture of the insulation performance experiment on the specimen.
As illustrated in Fig. 1, as for the test device, the window was installed in the heat transfer opening (2,000×2,000mm), the specimen frame, and the gap between the specimen frame and the specimen was filled with urethane foam, and sealed with silicon.
Also, to install the sensor for measuring the surface temperature of the specimen, as illustrated in Fig. 2, the specimen is divided in 9 equal parts, and the T-type thermocouple was measured for each of the 9 center points of each part.
Fig. 2 Locations of the specimen surface temperature measurement points
Meanwhile, to analyze the solar radiation blocking performance of the blind integrated window system, the solar radiation controller was installed to measure the cavity and surface temperature of the specimen. The laboratory consists of the cold chamber for implementing the external weather conditions, and the constant temperature/humidity room for controlling indoor environmental conditions, and the solar radiation controller was installed to reproduce the solar radiation conditions. Fig. 3 and Fig. 4 illustrates the solar radiation blocking performance experiment of each specimen and the locations of the specimen’s cavity and surface temperature measurement points. The solar radiation conditions are as shown in Table 1. Also, the elevation and cross section and longitudinal section of the specimen are as illustrated in Fig. 5.
Fig. 3 Pictures of the solar radiation blocking performance experiment on the specimen.Fig. 4 Locations of the cavity and surface temperature measurement points of the specimen.
(1. Air temperature of the cold chamber 2. Outdoor (outer surface of the glass)
3. Outdoor (inner surface of the glass) 4. Temperature of the cavity
5. Indoor (outer surface of the glass) 6. Indoor (inner surface of the glass)
7. air temperature of the constant temperature room)
Table 1 solar radiation conditions
Fig. 5 Elevation (left) and cross section and longitudinal section (right) of the specimen
2.2 Method of evaluating annual lost caloric value and energy costs
2.2.1 Evaluation of annual lost caloric value
To analyze the cooling and heating energy saving effect according to the insulation performance of the integrated window system, the 3D abnormal heat transfer analysis program Physibel Voltra was used. To analyze the actual energy saving effect, the total heat when the blind integrated window system was applied was compared with the total heat when the general window system was applied.
The results of the modeling of the evaluated parts are as shown in Fig. 6, and the window system composition by alternative and the physical properties for heat transfer analysis are as shown in Tables 2 & 3 respectively. Table 4 shows the indoor and outdoor boundary conditions, and the standard climate data of the Korea Solar Energy Society were utilized.
Table 2 Window system composition by alternative |
