Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference (한국농업기계학회:학술대회논문집)

Korean Society for Agricultural Machinery (한국농업기계학회)
권호 표지

Thermal Efficiency Analysis of the Conical Solar Concentrator According to the Black Coating of Absorber

흡수기 도색 여부에 따른 원추형 집광기 집열효율 분석

  • Hwang, Seong Geun (Department of Biosystems Engineering, Kangwon National University) ;
  • Na, Mun Soo (Department of Biosystems Engineering, Kangwon National University) ;
  • Woo, Sung Jae (Department of Biosystems Engineering, Kangwon National University) ;
  • Lee, Joo Hee (Department of Biosystems Engineering, Kangwon National University) ;
  • Lee, Gwi Hyun (Department of Biosystems Engineering, Kangwon National University)
  • 황성근 (강원대학교 바이오시스템공학과) ;
  • 나문수 (강원대학교 바이오시스템공학과) ;
  • 우성재 (강원대학교 바이오시스템공학과) ;
  • 이주희 (강원대학교 바이오시스템공학과) ;
  • 이귀현 (강원대학교 바이오시스템공학과)
  • Published : 2017.04.06
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Abstract

본 연구에서 원추형 태양열 집광기의 흡수관 표면의 흑색 도색 여부에 따른 효율분석을 수행하였다. 원추형 집광기 시스템은 열 손실 최소화 및 집광비가 우수한 $45^{\circ}$의 원추각을 갖는 원추형 집광기를 설계 및 제작하였다. 원추형 태양열 집광시스템은 열매체 축열을 위한 온도센서가 내장된 축열조와 태양에너지를 집열시키는 원추형 집광기, 유량측정을 위한 유량계, 열매체의 강제순환을 위한 펌프로 구성되어있다. 또한 지속적인 태양추적을 위해 2축 태양 추적 장치를 설치하였다. 흡수관은 원추형 집광기의 중심부에 설비되었으며, 열매체의 순환을 위해 이중 열교환기 구조로 제작되었다. 흡수관의 길이는 열 손실을 최소화하기 위하여 집광기의 높이와 동일하게 설계하였다. 원추형 집광시스템의 작동유체인 물은 펌프에 의해 흡수관과 축열조를 강제순환 하게되고, 용량이 70L인 축열조에 흡수관으로부터 흡수된 태양 복사열이 저장된다. 원추형 집광시스템의 성능실험은 청명한 날 유량 2L/min, 4L/min, 6L/min에 대해 수행되었으며, 집열효율을 계산하여 비교 및 분석하였다. 흑색으로 도색된 흡수기를 부착한 원추형 집광시스템의 집열효율은 82.25%로 나타났으며, 무 도색 흡수관을 갖는 원추형 집광시스템은 73.26%의 집열효율을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 흡수관 표면의 흑색 도색이 원추형 집광시스템의 집열효율에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

Keywords