Most Korean houses are heated with the "ONDOL" house heating system. Combustion gas of a high temperature passes through channels under the floor of each room. After heating the floor, the gas is exhausted to the atmosphere through a chimney.
But there has not been yet a reasonable design procedure of the Ondol system. The conventional design has to be improved to have uniform floor surface temperature and to have a high thermal efficiency.
Using a simplified model, flow, heat transfer, and thermal efficiency of the system were analyzed. These analyses will give a basis for improvement of the system.
And an experiment, using a life-size model, was performed to observe the variation in thermal efficiency as the combustion periods of fuel were varied. Those simplified analyses were verified with the results of the experiment.
1. 연구제목
주택난방의 열효율에 관한 연구
2. 연구내용
대부분의 주택에서 온돌난방 방법을 쓰고있다. 온돌의 복잡한 역학적 현상을 해석하기 위하여 유체유동, 열전달, 열효율의 측면에서 간단한 모델을 설정하고 이론적으로 해석하였다. 한편 에너지 절약형의 개량온돌에 주관점을 두고 실험온돌을 축조하여 가옥실험을 하였다. 가옥실험을 통하여 위에서 이론적으로 해석한 것에 그 타당성을 조사하고 또 연탄의 연소시간의 변화에 따른 열효율을 측정하였다. 한편 실험을 통하여 온돌의 개량에 시급한 문제점을 찾았다.
3. 연구결과 및 성과
본 연구에서 이론 및 실험을 통하여 얻은 결과와 성과는 다음과 같다.
① 온돌에서 일어나고 있는 열 유체적 현상은 일차원 내지 이차원의 해석으로 개량 및 설계에 충분히 이용되고 응용될 수 있으며 위에서 그 기반을 마련했다.
② 식(49)의 정의에 의한 온돌열효율을 89% 정도로 증가 시킬 수 있다.
③ 온돌 전체 시스템의 열효율을 증가시키기 위해서는 아궁이의 집중적인 연구와 개량이 요구된다.
④ 유도관은 유체의 유동저항이 적고 또 통기력을 보다 크게 할 수 있도록 개량하여야 하고 유도관의 출구는 젯트현상에 의한 개스의 혼합이 일어나지 않도록 고래의 통로와 아울러 잘 설계하여야 한다.
⑤ 개자리의 역활을 대신할 수 있는 연소개스 유입구와 고래의 설계가 요구된다.
