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복사냉난방이 무엇일까? [펌}


1. 복사냉난방의 정의

추운지방에서는 실내를 데워주는 난방이 필요하듯 더운 열대지방에서는 냉방이 절대적으로 필요하다. 생활수준의 향상과 더불어 삶의 질을 추구하는 단계에 까지 진입한 우리나라의 경우 사계절이 분명하고, 가족이 거주하는 주택이든 업무용의 사무실이든 겨울철에는 난방, 여름철에는 냉방이 필요하다. 


현재 대부분의 건물에서 겨울철 난방의 경우 기름이나 가스로 보일러를 가동하여 그 열기를 실내에 전달하며 여름철의 경우 전기를 이용한 에어컨을 이용하여 냉기를 공급한다. 열기와 냉기를 실내에 공급하는 방식에 따라 대류냉난방과 복사냉난방으로 분류할 수 있다. 대류냉난방은 실내공기의 대류작용에 의한 에너지 전달방식을 말하며, 대류란 기체나 액체가 차거운 부분에서 더운 부분으로 이동하는 것을 말한다. 실내의 더운 공기는 찬공기보다 가벼우므로 항상 위로 올라가고 이 빈자리를 찬공기가 밀려들어오는 원리로 대표적인 예가 여름철 우리가 이용하는 전기에어컨 냉방방식이다. 

  

            

<라디에이터(Radiator)를 이용한 대류난방과 실내온도분포> 


대류방식은 언제나 공기가 유동하고 흘러야하므로 라디에이터(Radiator)나 팬코일유니트(Fancoil unit)를 이용해 계속하여 바람을 불어넣어야 한다. 더운 공기는 위로 상승하는 원리에 따라 냉방은 실내의 상부로 난방은 하부로 공급하여야 실내에 골고루 냉난방이 공급될 수 있다. 그러나 대부분의 라디에이터나 팬코일유니트는 일정한 위치에 설치된 후 냉방과 난방을 모두 같은 위치에서 공급한다. 결국 천정에 설치된 팬코일로 냉방을 공급 할 시에는 실내온도를 적절히 유지할 수가 있지만 난방을 공급할 시에는 실내의 상부는 덥고 하부는 추운 쾌적하지 못한 실내온도를 유발한다. 반대로 실내의 하부에 라디에이터를 설치하고 냉난방을 공급한다면 그 반대의 현상이 발생하여 냉방 시 쾌적하지 못한 환경을 만든다. 

 

<열의 전달방식> 


복사냉난방이란 복사열에 의한 에너지 전달방식으로 대표적인 예가 우리의 온돌난방방식을 들 수 있다. 복사란 어떤 물체로부터 발산되는 전자기파에 의한 에너지 전달방식이며 대표적인 예로 태양의 빛과 열이 지구에 전달되는 것을 들 수 있다. 태양과 지구사이는 비어있기 때문에 태양의 빛과 열이 지구로 전달되기 위해서는 전도나 대류의 방법으로는 불가능하다. 전도나 대류로 열을 전달할 수 있는 그 무엇도 태양과 지구 사이에는 없기 때문이다. 복사에 의한 열의 전달은 중간에 다른 매체가 없어도 가능하며 우리가 일상에서 너무나 일반적이고 친숙하게 접하고 그 혜택을 보며 살다보니 그 유용성이나 특징을 미처 깨닫지 못하고 있다. 태양이나 발열체로부터 공간으로 전달되는 복사열은 주로 적외선에 의해 전달되며 특히 파장이 25㎛이상의 원적외선이 강한 열작용을 한다. 

 

<바닥 복사난방과 실내온도 분포> 


냉난방의 전달방식은 보통 대류방식과 복사방식이 있으며 또는 혼합이나 복합방식으로 이용하기도 한다. 혼합방식이나 복합방식에 의한 냉난방방식이라 할지라도 복사냉난방이라 함은 복사에 의한 열전달 비율이 50%이상일 때를 말한다. 그러나 우리들에게 복사난방은 친숙하지만 복사냉방은 조금 생소하게 받아들여지고 있다. 대부분 건물에서 난방은 복사방식을 많이 이용하지만 냉방은 대부분 대류방식을 이용하고 있기 때문이다. 이는 복사냉방의 경우 배관이나 공급시스템에서 발생하는 온도차에 의한 결로 문제 때문에 적용이 불가능하다고 믿고 있기 때문이다. 그러나 유럽을 위시한 외국에서는 이미 오래전부터 복사난방은 물론 복사냉방시스템까지도 건물에 적용하여 이용하고 있으며 최근 빠른 속도로 세계각지로 보급되고 있으며 가장 쾌적한 냉난방으로 평가되고 있다. 


 

<사무실 실내에너지 손실경로> 


대부분 실내의 에너지가 손실되는 경로는 복사에 의하여 50% 정도 대류에 의해 30%내외 기타 20%정도가 증발에 의해 이루어진다. 실제 26℃되는 사무실에서 열이 손실되는 경로를 측정해 본 결과 복사에 의한 손실이 46%, 대류에 의한 손실이 35%, 증발에 의한 손실이 19%로 나타났다(Zent 자료). 현열의 손실이 총 81%,잠열의 손실이 19%인 셈이다. 열의 손실이 이러한 비중에 의해 이루어진다면 비슷한 비율로 열을 보충해 주는 것이 가장 이상적일 것이다. 50%이상의 복사냉난방에 의한 열의 보충과 흡배기계통을 통한 30%정도의 에너지 보충 시스템이야 말로 가장 이상적이고 쾌적하며 인체건강에 유익한 시스템이라고 볼 수 있다. 


[출처] 복사냉난방시스템의 정의|작성자 호학우생  https://freedoer.blog.me/140098695286



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