[LADYBUG] 라이노 그래스호퍼 - 일사량 Radiation 계산하기 1/3

Ladybug incident radiation

epw 파일이 준비되었다면, 이제 실제 환경 시뮬레이션을 돌릴 차례이다. 레이디버그는 다양한 시뮬레이션을 돌릴 수 있는 컴포넌트를 제공하지만, 먼저 살펴볼 컴포넌트는 Incident radiation이라는 컴포넌트로, 건물에 도달하는 일사량을 구할 수 있도록 해주는 컴포넌트이다.

 

분석되는 일사량 단위는 kWh/m²으로 건축물에 태양광 패널을 설치하는 경우 얼마만큼의 태양광 및 태양열 에너지를 활용할 수 있는지를 알 수 있도록 해주는 지표이기도 하다.

 

레이디버그를 이용해 일사량, 즉 Radiation을 계산하는 포스트는 아래와 같이 구성될 예정이다.  

 

1. 일사란?

2. 전반적인 그래스호퍼 흐름 이해

3. 개별 컴포넌트의 이해

4. 결과 해석

 

1. 일사란?

일사란 지표의 어느 한 점에 도달한 태양이 방출하는 복사에너지로, 저장되어 열과 전기 같은 다른 형태의 유용한 에너지로 사용될 수 있다. 일사의 강도는 일사가 지표면에 입사하는 각도인 입사각과 대기 중의 수증기의 양과 같은 혼탁도, 지표면 조도 등과 같은 지표면의 성질에 따라서 달라진다. 일사의 강도를 측정하는 단위는 kWh/m²로 기준 면적에 대한 시간당 에너지로 나타낸다. 

 

일사는 크게 직달 일사와 산란 일사로 나눌 수 있는데, 직달 일사는 직접적으로 태양 복사에너지가 수평면까지 도달하는 일사를 뜻하고, 산란 일사는 중간중간 산란되어 간접적으로 수평면에 도달하는 일사를 뜻한다.  

2. 전반적인 그래스호퍼 흐름 이해

Radiation overall grasshopper work scheme, 클릭하여 확대하세요.

일사량을 시뮬레이션하는 그래스호퍼의 작업 흐름을 위 이미지와 같다. 복잡해 보이지만, 청크로 나눠보면 다섯 개의 단계만 거치면 된다. 각 단계와 순서는 아래와 같다.

 

Step 1. LB Import epw: epw 파일을 레이디버그에 불러오기

Step 2. LB Analysis Period: 분석할 기간 선정하기 각 기간은 (period, hoys, doys를 통해서 나타낼 수 있다.)

Step 3. LB Culmulative skymatrix: 누적된 천공 형성하기

Step 4. LB Incident Radiation: 일사 계산하기 

Step 5. LB Legend Parameters: 계산 결과를 범례와 의도에 맞게끔 보여주기