바닥복사난방시스템에서 PCM 적용에 따른 온도 변화 및 에너지 사용량 비교 목업 실험

Abstract

본 연구는 바닥복사난방시스템의 에너지 사용량을 저감하기 위한 방법으로 잠열 축열체인 PCM을 이용하여 난방 에너지 저감을 연구하였다. 표준바닥구조를 준용한 Mock-up 실험실 난방배관 하부에 44℃ PCM을 설치하였으며, 실험을 통해 PCM 적용에 따른 온도 변화 및 에너지 사용량을 비교하였다. 실험은 실외에 동일 규격의 Mock-up 실험실을 2개 구축하였다. 각 실험실에는 일반적인 바닥복사난방시스템과 PCM을 적용한 시스템을 각각 적용하였으며, 각 실의 온도 변화 및 에너지 사용량 비교를 위해 실내 공기 온도, 바닥 표면 온도, 난방 온수 온도, 난방 에너지소비량을 측정하였다. 실험결과, PCM을 적용한 경우 실내 공기 온도, 바닥 표면 온도의 경우 난방 가동 시작 시점부터 최고 온도까지의 도달시간이 모두 감소하였으며, PCM의 축열효과로 인해 장시간 실내 쾌적온도가 유지되는 것으로 나타났다. 온수 온도의 비교 결과 PCM을 적용한 경우 더 짧은 시간 동안 난방 가동되었으며, 난방 에너지 사용량 역시 저감 되는 것을 확인하였다.