설비형 자연채광 시스템

정의

자연채광 시스템은 태양광을 집광장치로 모아 실내와 지하 공간에 전달하는 설비형 방식이다.

창이 닿지 않는 깊은 공간에 빛을 보내 인공조명 에너지를 줄이는 것이 목적이다.

시험에서는 정의, 구성 요소, 방식 비교, 에너지 절약 운전이 자주 출제된다.

구성과 흐름

설비형 자연채광은 집광부, 전송부, 분배부 세 부분으로 나뉜다.

집광부는 태양을 따라 움직이며 햇빛을 모은다. 전송부는 덕트나 광섬유로 빛을 깊은 곳까지 보낸다.

분배부는 확산판이나 반사면을 거쳐 빛을 실내에 고르게 뿌린다.

광덕트는 내벽 반사로, 광섬유는 코어 전반사로 빛을 보낸다. 전송부가 두 방식의 가장 큰 차이다.

방식 비교

이제 두 방식을 같은 기준으로 비교해 보자.

전송 매체는 광덕트가 내면 고반사 덕트, 광섬유가 광섬유 다발이다.

전송 거리는 광섬유가 장거리에 유리하고, 광덕트는 중간 거리다.

두 방식 모두 집광부가 태양을 추적해야 효율이 확보된다.

계산 예제

주광 연동 조명제어의 절감량을 계산해 보자.

절감량은 전체 조명 전력량에 절감률을 곱해 구한다.

전력량 10,000kWh에 절감률 0.24를 곱하면 2,400kWh가 된다.

조명 전력량의 약 1/4 절감은 실측 평균 범위에 있는 결과다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 점을 짚어 보자.

창을 키우면 에너지가 무조건 줄어든다고 쓰면 틀린다.

창이 커지면 눈부심과 과열이 생기고 냉방부하가 늘 수 있다. 답안에는 채광 효과와 열취득을 함께 쓴다.

주광 센서를 가리면 조명이 최대 출력으로 계속 켜진다. 센서 위치와 보정을 함께 쓴다.

정리

앞서 낸 문제의 정답을 확인하자.

창이 커지면 눈부심과 과열뿐 아니라 냉방부하도 늘 수 있다.

설비형 자연채광은 집광부, 전송부, 분배부로 구성되고 전송 매체로 방식이 나뉜다.

설계와 운영을 함께 고려한 통합 제어가 결론이다.