Thermal Performance Analysis and Optimization of Passive Solar System

자연형 태양열시스템의 열성능해석 및 최적화

A numerical study on the Trombe wall system, a kind of passive solar systems, has been peformed. The system is modelled as the 2-dimensional steady laminar flow with the natural convection. The PHOENICS code was employed to analyse the performance variation due to the change in the geometrical factor. The mass flow rate and the maximum temperature are changed by the variations in the width of the vents, the width between the window and the wall, and the location of the vents. And there exists the optimal condition to maximize the utilization factor. Further precise analysis has been performed to show the optimal geometry with regard to the above three factors.

본 연구에서는 자연형 태양열 시스템의 하나인 축열벽형(Trombe Wall System)에 대한 전산해석을 수행하였다. 자연대류가 있는 2차원 정상상태 층류 해석모형을 설정하고, 상용 유동해석 프로그램인 PHOENICS를 이용하여 형상 변화가 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 주된 인자인 통기구 넓이, 벽 간격, 통기구 위치에 따라 질량유속, 최고온도 등이 변하여 각각의 경우에 열활용율이 최대가 되는 조건이 있음을 보이고, 세가지 인자를 모두 고려한 더욱 정밀한 해석을 통하여 최적의 형상을 제시하였다.