PV 부착 광선반의 부착면적별 성능평가 기초 연구 :

김정민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김정민 (국민대학교, 국민대학교 테크노디자인전문대학원)

지도교수: 김용성

발행연도: 2019

저작권: 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

PV 부착 광선반의 부착면적별 성능평가 기초 연구

김정민 건축디자인학과 2019.01 학위논문

2018

PV 부착 광선반의 채광성능 및 에너지 저감 기초 연구

김정민 , 이행우 , 서장후 외 1명 설비공학논문집 2018.08 학술저널

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최근 건물부문의 에너지 사용량 증가로 인하여 이를 해결하고자 하는 연구가 증가하고 있다. 이러한 연구의 일환으로 PV와 광선반을 결합하여 건물에너지 문제해결을 위한 연구가 일부 진행되었으나, 기존 연구는 광선반의 반사판 전면에 PV를 부착함으로써 PV로써의 역할만 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 PV부착 광선반의 PV 부착 면적에 따른 조명에너지 저감 및 집광에 대한 성능평가를 진행함으로써, PV 부착 광선반의 적정규격 도출을 목적으로 한다. 이에 본 연구는 실스케일의 테스트베드 및 인공빛환경을 구축하였으며, PV부착 광선반의 PV부착 면적 및 광선반의 각도에 따른 조명에너지 사용량 및 집광에너지를 도출함으로써 건물에너지 저감의 유효성을 입증하였다. 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 기존의 타입인 PV가 미부착된 광선반의 조명에너지 저감을 위한 광선반의 적정 각도는 하지 및 동지에 대하여 각각 30° 및 ?10° 이상으로 도출된다. 2) PV가 부착된 광선반의 집광효율을 높이기 위한 광선반의 적정 각도는 하지 및 동지에 대하여 각각 ?10° 및 ?60°로 도출된다. 3) 세 번째, PV부착 광선반의 조명에너지 저감 및 PV의 집광 효율을 높이기 위한 광선반 변인을 도출하였다. 도출된 PV부착 광선반의 적정변인을 근거시, PV부착 광선반은 PV미부착 광선반에 대비하여 건물에너지가 23.7%~58.1%로 저감되며, 이는 PV부착 광선반의 유효성을 입증한 결과이다.

Research on light shelves has recently been on the rise as a means of resolving increases in energy consumption for lighting purposes in buildings. Research regarding PV applications to the front surface of light shelf reflectors has previously been performed. Despite the available research, such light shelves have a disadvantage in that they are not capable of fulfilling their main role as a light shelf, which is used to induce light. In light of this, this study proposed a method of applying PV to a part of a light shelf reflector to develop a form that allows both the induction and collection of light. Upon doing so, the design was subject to a test bed to evaluate its energy conservation properties. The following conclusions regarding the above processes were reached as follow. 1) The appropriate angles to conserve energy for lighting purposes for the previous type of light shelf, which did not have any PV applications, were found to be 30° and ?10°, respectively, for the summer and winter seasons. 2) The appropriate light shelf angles to raise light collection efficiencies was found to be ?10° and ?60° , respectively, for the summer and winter seasons. These angles were found to differ from the height and angle used to raise the light induction efficiency of the light shelf. 3) The light shelf factors to raise PV light collection efficiencies and conserve energy for lighting purposes by the PV-attached light shelf were found to be ?10° in Case 3 and ?50° in Case 4, respectively, for the summer and winter seasons. These angles were found to be different from the appropriate angles for existing types of light shelves that did not have any PV applications. 4) Based on the findings of the appropriate factors to conserve energy for lighting purposes, the PV-attached light shelves compared to the light shelves without PV applications were found to conserve energy for lighting purposes by 23.7%~58.1%, which demonstrated the effectiveness of PV-attached light shelves

1. 서론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 2
1.2 연구의 방법 및 범위 3
2. 녹색건축 및 기술요소 고찰 5
2.1 녹색건축 고찰 6
2.1.1 녹색건축의 개념 6
2.1.2 녹색건축물의 기본계획 7
2.1.3 녹색건축의 도시계획 기준 8
2.1.4 녹색건축의 보급계획 기준 9
2.1.5 녹색건축의 기술적용 계획(BIM, BEMS) 10
2.1.6 국내 녹색건축 인증제도 12
2.2 자연채광시스템 및 광선반, PV시스템 고찰 23
2.2.1 자연채광시스템의 개요 23
2.2.2 광선반 개요 28
2.2.3 광선반 종류 29
2.2.4 PV 시스탬의 개념 및 규격 30
2.2.5 광선반 및 PV 시스탬 선행연구 분석 30
2.3 실내 적정 조도기준 고찰 44
2.3.1 국내 실내 조도 기준 및 조도산출방법 44
2.4 소결 49
3 PV패널 부착 위치에 따른 광선반 성능개선 연구 50
3.1 PV패널 부착 위치에 따른 광선반 성능개선 연구를 위한 환경설정 51
3.2 PV패널 부착 위치에 따른 광선반 성능평가 방법 55
3.3 PV패널 부착 위치에 따른 광선반의 조명 에너지 56
3.4 소결 63
4 PV패널 부착 광선반 적용 청년창업주택 주상복합 디자인 계획 64
4.1.1 계획의 전제 65
4.1.2 계획의 목표 65
4.1.3 대상지 선정 65
4.1.4 도시 분석 66
4.2 대지 분석 67
4.3 건축 계획 69
4.3.1 건축 개요 69
4.3.2 공간 계획 70
4.3.3 디자인 프로세스 70
4.3.4 공용공간 계획 71
4.3.5 배치 계획 72
4.3.6 평면 계획 73
4.3.7 입면 및 단면 계획 85
4.3.8 PV패널 부착 광선반 적용 계획 92
5 결론 93

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