열전달 3-157.docx



열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill




3-157


벽을 제외한 집의 나머지 부분은 모두 같다고 가정하며 벽을 통한 열전달은 1차원 열전달이다.

벽의 열적 물성치는 일정하고 균일한 값을 가진다.

 

3-8을 이용하여 각각의 열저항 값을 구하면 전체 열저항 값은 다음과 같다.

구조

R-value, m2/W

외부 공기

[ 3-8 Outside surface (winter)]

0.03

200mm 경량의 콘크리트 블록

[ 3-8 Concrete block, 100mm, Lightweight]

0.27+0.27=0.54

20mm 공기층 εeff=0.82

[ 3-8 Plane air space, (εeff=0.82), 20mm]

0.17

20mm 합판

[ 3-8 Plywood, 13mm]

0.1120/13=0.35

정지 내부 공기

[ 3-8 Inside surface, still air]

0.12

 

R-value

1.21

 

따라서 표준 R-2.4 m2•℃/W 골조 벽으로 만든 집이 열저항 R-value가 더 크므로 집 안을 난방 할 때 외부로 유출되는 열 에너지가 작다.

반대로 냉방 할 때 내부로 유입되는 열 에너지가 작으므로

난방 또는 냉방에 소모되는 에너지가 적어지므로 표준 R-2.4 m2•℃/W 골조 벽으로 만든 집이 더 효율적이다.

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열전달 3-150.docx



열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill




3-150


정상상태이며 천정을 통한 열전달은 1차원 열전달이다. 열적 물성치는 일정하고 균일하다.

 

문제 3-150 아래 그림 FIGURE P3-150에 천정에 사용된 여러 요소와 구조를 알 수 있다.

공기층과 샛기둥을 포함한 나머지 부분을 통한 열전달은 각각 다른 열저항값을 가질 것이다.

따라서 각각의 경로에 대한 열저항 해석을 할 필요가 있다. 공기층과 샛기둥을 포함한 결합부에 대한 U-factor R-value를 구하면 다음과 같다.


 

(a) 공기층이 어떠한 반사표면을 가지지 않은 일반 건물 재료일 때 유효방사율은 다음과 같이 계산하거나

다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.


또는 다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.

공기층이 전체 면적에서 차지하는 비율인 면적분율의 값은 0.82이고 샛기둥을 포함한 나머지 부분은 0.18이다.

따라서 표 3-8을 이용한 각각의 R-value는 다음과 같다.

구조

R-value, m2/W

공기층

샛기둥

1

겨울철 외부 공기

[ 3-8Outside surface (winter)]

0.03

0.03

2

리놀륨

0.009

0.009

3

펠트

0.11

0.11

4

13mm 합판

[ 3-8Plywood, 13mm]

0.11

0.11

5

목재바닥재

0.166

0.166

6a

38mm90mm인 나무 샛기둥

[ 3-8 Wood stud, nominal 2in4in]

-

0.63

6b

공기층 90mm, εeffective=0.82

[ 3-8 Plane air space, vertical, ordinary surfaces, 90mm]

0.16

-

7

13mm 석고판

[ 3-8Plaster or gypsum board, 13mm]

0.079

0.079

8

정지 내부 공기

[ 3-8 Inside surface, still air]

0.12

0.12

 

각 부분에서의 R-value

0.784

1.254

각 부분에서의 U-factor

1.276

0.797


따라서 겨울철의 천장의 U-factor R-value는 다음과 같다.


(b) 한 쪽 면에 ε=0.05인 반사표면을 가질 때 유효방사율은 다음과 같이 계산하거나

다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.


따라서 유효방사율과 평균 온도, 온도차와 공기층의 위치, 열전달 방향을 이용한 R-value 표인

TABLE 3-11를 이용하면 공기층의 R-value R=0.47 m2•℃/W이 된다.

따라서 공기층 부분의 R-value U-factor는 다음과 같다.


그러므로 전체 U-factor R-value는 다음과 같다.



(c) 양 쪽면에 모두 ε=0.05인 반사표면을 가질 때 유효방사율은 다음과 같이 계산하거나

다양한 표면에 대한 공기층의 유효방사율 표인 TABLE 3-10을 참고한다.


따라서 유효방사율과 평균 온도, 온도차와 공기층의 위치, 열전달 방향을 이용한 R-value 표인

TABLE 3-11를 이용하면 공기층의 R-value R=0.49 m2•℃/W이 된다.

따라서 공기층 부분의 R-value U-factor는 다음과 같다.


그러므로 전체 U-factor R-value는 다음과 같다.


Posted by 귀여운촌아
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