Journal of Energy Engineering (에너지공학)

The Korean Society for Energy (한국에너지학회)
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A Comparative Study on Daylighting Performance Prediction of Light Tube and Dish Concentrator

광튜브와 디쉬형 집광기의 자연채광 성능 예측 및 비교 연구

  • Oh, Seung Jin (Jeju National University, Department of Nuclear & Energy Engineering) ;
  • Han, Hyun Joo (Center for Energy Research, University of Nevada, Las Vegas(UNLV)) ;
  • Chun, Wongee (Jeju National University, Department of Nuclear & Energy Engineering)
  • Received : 2012.01.19
  • Accepted : 2012.06.05
  • Published : 2012.06.30
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Abstract

This study presents the simulation results of Photopia when a lecture room with north-facing windows were illuminated by two different types of daylighting systems to improve the imbalance in its lighting conditions. Especially, the candela power distribution curves (CDCs) on a clear sunny day at the summer solstice, reaching $80^{\circ}$ in solar altitude, were analyzed with respect to the illuminance available at task areas (work planes). The difference between its illuminance on the north and south areas exceeded 1,000 lux without any daylighting system. This, however, decreased drastically with the application of a daylighting system. When a light tube system was introduced, it reduced from 906lx to 603lx and, even further to 308lx with the application of a dish concentrator system. Generally, the performance of a light tube system was greatly influenced by solar altitude while its effect on the dish concentrator system was rather negligible.

본 연구에서는 북측창을 가진 강의실 내의 불균형적인 실내 조도차이를 개선하기 위해 두 가지의 자연채광시스템을 적용하였을 경우에 대하여 Photopia를 이용한 성능 시뮬레이션을 수행하였다. 특히, 본 연구에서는 태양고도가 최고 $80^{\circ}$ 이르는 하지에 청천공 상태 하에서의 태양고도에 따른 각 시스템의 배광분포곡선을 구하고 이를 이용하여 실내 조도 등을 분석하였다. 작업면의 경우, 창측과 복도측의 평균 조도차가 1000lx를 초과하였는데 시스템 설치 후에는 그 차이가 상당히 줄어드는 것으로 나타났다. 광튜브 시스템 설치시 906lx에서 603lx로 감소하였으며, 디쉬형 시스템은 308lx까지 줄어들었다. 광튜브의 성능은 태양고도에 영향을 크게 받았으며 디쉬형 집광기는 지속적인 태양추적으로 인하여 태양고도에 관계없이 일정한 성능을 보여주었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국연구재단

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