에너지/열교해석관련 질문

therm에서 유리의 boundary condition에 대해 질문드립니다.

G 정수희 13 4,789 2013.05.15 13:23
therm에서 유리를 불러온 후 유리의 boundary condition을 잡아줄때
유리부분은 다르게 잡아줘야 하나요?
한 컨설팅 업체에서 해온 therm 파일을 검토하는데
유리 부분 boundary condition에 유리 이름과 이름 끝부분에 Film이라고 써있고, 온도조건은 같지만 열전달 계수가 다른데요.
solar heat gain, u-facter의 inside film, outside film으로 총 4개가 있는데요.
이것은 자동생성인가요..?
저는 예전에 할때 ks f 2278기준에 근거한 온도 조건과 열전달 조건을 외부와 내부를 구분해서 프레임 유리 모두 동일한 조건으로 입력했었습니다.
저의 짧은 이론적 지식으로는 챔버에서 실험할 때도 그렇고, 온도 및 열전달 조건은 프레임과 유리 모두 같아야 한다고 생각하는데요.
therm에서 유리를 불러온 후 유리의 바운더리 컨디션은 어떻게 잡아줘야 맞는건가요??

Comments

M 관리자 2013.05.15 23:03
안녕하세요.. 오늘 협회 세미나가 있어서 답이 늦었습니다. 죄송합니다.

조금 어려운 문제인데요...

일단 네가지 경계조건은 자동생성은 아닙니다.

그리고, 전반적으로는 말씀하신 것이 옳은 방법입니다. 그러나, 유리와 프레임의 표면열전달저항을 같게 하는 것은 옳지 않습니다. 왜냐면 표면의 상태에 따라 전달조건이 달라지는데, 투명한 유리표면은 불투명의 프레임만큼 저항을 갖지 못하기 때문입니다.
오히려 유리 부분은 Window 에서 EN673, 즉 CEN 으로 경계조건을 설정해서 Therm 으로 가져오시는 것이 ks f 2278에 가장 가깝게 시뮬레이션 할 수 있습니다.
왜냐면 Window와 Therm 의 기본 경계조건인 NFRC100-200 보다  EN673의 조건이 KS에 거의 가깝게 부합하기 때문입니다.
그러므로 CEN으로 설정하면 Therm으로 넘어온 후의 유리 경계조건을 별도로 손대지 않으셔도 무방하기 때문에 작업의 일관성과 편리함으로 권장해 드립니다.

감사합니다.
G 정수희 2013.05.16 10:18
답변 감사합니다.^^
1 정창희 2013.06.24 10:39
추가 질문을 드리고 싶은데요...
Window에서 CEN으로 경계조건을 설정하여 Therm으로 해당 유리를 Import 할때
실내,외부 Boundary Condition은 어떻게 설정해야 하는지요?
프로그램 기본값은
실외 : Use existing BC from library (select below)
        NFRC 100-2010 Exterior
실내 : Use convection plus enclosure radiation
이렇게 설정이 되어있습니다..

LBNL메뉴얼을 봐도 NFRC기준 외에는 다른 설정 어떻게 하는지
찾을수가 없네요.. 답변 부탁드립닏..
M 관리자 2013.06.24 11:34
그건 원칙적인 순서상.

Therm에서 프레임 작성 - Window에서 유리 작성 - Therm에서 합체 - Window에서 최종 시뮬레이션

이기 때문에 Window 에서만 설정을 하시면 됩니다.

그런 이유로 Therm 쪽에서는 설정에 대한 의문을 가져 본 적은 없습니다. 문의하신 것에 대한 답을 드릴만한 것이 있는지 자료를 찾아 보고 답을 드리도록 하겠습니다.

감사합니다.
1 정창희 2013.06.24 13:58
우선 항상 도움주셔서 정말정말 감사합니다~ㅎㅎ
답변보고 의문점이 있어서 다시 글을 남기게 되는데요..

답변해주신 것처럼 기본값으로 실내,외 Boundary Condition을 설정하게 되면
외부-18도, 실내20도로 설정되어 Edge부위 delta 값이 38이 됩니다.

이렇게 되면 잘못된 Edge값으로 Window에서 전체 열관류율을 계산하게
될것 같은데요..
답변 기다리겠습니다..감사합니다..
M 관리자 2013.06.24 17:01
그게... Therm B/C는 Window로 가면서 다시 Window의 설정으로 자동 세팅됩니다.
그러므로 Therm 에서 어떻게 B/C가 설정되었든, Window가 CEN 이면, CEN을 따라가도록 되어져 있습니다.

감사합니다.
M 관리자 2013.06.24 22:15
문서를 찾아 보니 Therm에서도 CEN으로 B/C를 설정하는 방법은 있으나, 이게 상당히 까다롭습니다.
다른 것은 별 문제되지 않으나, 표면열전달저항을 정하는데 있어서 Window에서 CEN으로 계산한 결과를 바탕으로 그 때 그 때 일일이 Therm에서 표면열전달저항을 변경해 주어야 했습니다.
즉, 유리가 변경될 때 마다 B/C 설정을 바꾸어 주어야 한다는 뜻입니다.
그러므로, 방법이 있다고 하더라도, Therm에서는 하지 마시고, 매뉴얼에 있는데로 Window에서 CEN으로 계산결과를 보시는 것이 좋을 것이라 생각됩니다.

필요하시면 Therm 에서 CEN B/C를 만드는 것을 알려드리도록 하겠습니다.

감사합니다.
1 정창희 2013.06.27 10:57
답변 정말 감사드립니다~ㅎ
쉽게 이해가 되지 않아 염치 없지만 Therm에서 B/C 만드는 것을 알려주시면
이해하는데 도움이 될것 같습니다.ㅎ 그리고 혹시 보시는 매뉴얼이 어떤건지 알수 있을까요??
M 관리자 2013.06.27 12:18
네 알겠습니다. 내일 오전까지 정리해서 올려드릴께요

메뉴얼은 다른건 없고 LBNL  홈페이지에 있는 영문 매뉴얼입니다.
무료로 다운받으실 수 있습니다.
M 관리자 2013.06.28 20:41
안녕하세요.. 깜박잊고 있었습니다. 죄송합니다.

일단 Therm에서 CEN 으로 계산을 하기 위해서는 B/C 설정부터 하셔야 하는데요..

B/C 라이브러리에서 새로운 B/C를 아래와 같이 만드시면 됩니다.

1. CEN – Indoor
Model = Simplified
Temperature= 20℃
표면열전달저항(Film Coefficient)= 3.6 + (4.4 * ε / 0.90) W/㎡K

2. CEN – Indoor Reduced Radiation
Model = Simplified
Temperature= 20℃
표면열전달저항(Film Coefficient)= 3.6 + (1.4 * ε / 0.90) W/㎡K

여기서 ε : 유리의 실내측 방사율이며, Window에서 유리를 계산하면 결과에서 확인하실 수 있습니다.

3. CEN – Outdoor
Model = Simplified
Temperature= 0 ℃
표면열전달저항(Film Coefficient)= 23.00 W/㎡K

이며, Therm에서 유리를 불러올 때, 아래 그림처럼 B/C를 위의 설명과 같이 만들어 놓은 것을 불러와서 사용하시면 됩니다.

여기서 주의할 것은 B/C 설정만 선택하시는 것이 아니고, Set Edge of Glass Dimension 과 Glazing System Height 를 모두 190 mm로 하셔야 합니다.
M 관리자 2013.06.28 20:56
그리고, 프레임에서 아래와 같이 B/C를 설정해야 합니다.

화살표가 열류의 방향일 때,

프레임에서 열류의 방향과 직각인 면으로 부터 45도인 사선을 그렸을 때, 사전 끝 점까지의 거리가 30mm를 넘으면 30mm까지, 넘지 않으면 45도 선분의 끝점까지 위에서 만든 B/C 중에서
 CEN – Indoor Reduced Radiation 으로 설정을 해주셔야 합니다.

좀 더 자세한 모델링 방법을 알고 싶으시면 ISO/EN 10077-2을 참조하십시요
감사합니다.
1 정창희 2013.08.09 14:16
오래됐지만 답변주신점 감사드립니다..^^
메뉴얼도 다운받아서 열심히 따라해보고 있는데요~
궁금한게 몇가지 있으서 문의드립니다..

ε:유리의 실내측 방사율 값은 계산하면 나온다고 하셨는데요
이값이 어느것인지 모르겠네요..첨부사진의 빨간박스 부분이 맞나요?
M 관리자 2013.08.10 00:49
답이 늦어 죄송합니다.
맞습니다.
감사합니다.