태양열 축열조 열전달 특성에 관한 실험적 연구

Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics of the Solar Hot Water Storage Tank

  • 발행 : 2001.02.01

초록

본 축열탱크 열전달에 관한 실험적 연구는 국내에서 개발하고 있는 태양열 온수기용으로 현재 널리 이용되고 있는 탱크-코일 방식의 문제점을 해결하면서 열전달 효율이 높은 2중 축열탱크를 개발하기 위한 것이다. 2중 축열탱크의 용량은 100리터로서 수평 및 수직형으로 설치하여 실험이 가능하도록 설계.제작하였고 탱크내부의 온도는 길이방향 및 반지름 방향으로 각각 등간격으로 설치하여 측정하였고 집열매체의 입.출구온도를 동시에 측정하였다. 실험결과는 (1) 축열탱크의 형태에 관계없이 축열탱크와 열교환을 하는 열매체의 유량이 증가할수록 열전달량은 증가한다. (2) 축열탱크의 형태에 따른 탱크내부 물의 온도 상승속도는 수직형(b)인 경우가 가장 크고, 그 다음 수직형(a), 수평형의 순으로 나타났다. 따라서 이중탱크형의 축열탱크는 수평형 보다 수직형이 동일한 용량의 축열매체 온도를 신속히 상승시킬 수 있다. 아울러 열성층화에 의하여 고온의 축열매체를 이용할 경우 수직형 축열탱크가 더욱 우수한 결과를 나타낸다. (3) 축열탱크 열전달계수(UA) 값은 ( $T_{in}$ - $T_{out}$)/$\Delta$ $T_{m}$ 의 크기에 좌우되며, 열전달계수를 설치방법에 따라 비교하면 수직형(b)>수직형(a)>수평형의 순서로 나타났다.다.

키워드

참고문헌

  1. 통상산업부 연구보고서 태양열 온수급탕 시스템의 시험 및 평가방법 개발 강용혁(외 7인)
  2. Method of Testing to Determine the Thermal Performance of Solar Domestic Water Heating Systems ASHRAE
  3. ISES SOLAR WORLD CONGRESS Performance of Horizontal Mantla Heat Exchangers in Solar Water Heating Systems Morrison, G.L.;Nasr, A.;Behnia, M.;Rosengarten, G.
  4. ISES SOLAR WORLD CONGRESS Numerical Heat Transfer Analysis of Heat Storage Board with Microcapsule Using Phase Change Material Kang, Y.H.;Kwak, H.Y.;Wang, Z.F.;Ohm, T.I.
  5. ISES SOLAR WORLD CONGRESS Smart Solar Tanks-Heat Storage of the Future? Furbo, S.;Shah, L.J.
  6. Solar Energy Research Institute Recommendations for Implementation of SRCC-OG-300 in FY92, Report to SRCC Board and DOE/Office of Building Techology/Solar Heating and Cooling Program Bruch
  7. Solar Engineering of Thermal Processes Duffie, J.A.;Beckman, W.A.