• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.125-125
• /
• 2017

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.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 2005

The absorbing rate of solar irradiation on the surface of an absorbing tube in a glass evacuated solar collector is numerically investigated. Four different shapes of the absorbing tubes are considered, and the absorbed solar irradiation on the surface is calculated for several distances between the absorbing tubes and the incidence angle of solar beam radiation. From the calculation, it is known that the absorbing rate of solar irradiation on the tube surfaces depends upon the shape and the arrangement of absorbing tube and the incidence angle.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.1542-1547
• /
• 2003

This paper represents the solar collector performance with type of an evacuate double glass, and a copper tube was installed in center of collector to get a solar thermal energy. The one module of solar collector and artificial sun were used in this experiment The distance between artificial sun and solar collector was fixed at 0.5m, and this experimental condition was focused on winter season. The experiments were carried out. three times for getting a accurate data and the heat amount of one module evacuate d solar collector was estimated at out. 48 kcal/hr.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.19-25
• /
• 2005

All-glass evacuated tube solar collectors consist of glass evacuated tubes and absorber tubes. Solar thermal energy from the sun is transferred to the working fluid through the glass evacuated tube and the absorber tube. Several collectors which have different absorber tubes are tested to find the effects of the absorber tube shapes and the operating conditions such as the incident heat flux and the flow rate. As the results, the efficiency of the collector which has a finned tube U tube is about $2{\sim}5%$ higher than that of the others in all cases on an average. And the collector has a finned U tube has the highest efficiency at the high flow rate and the low incident heat flux. In this condition, the outlet mean temperature is low and the heat loss becomes small. Also, it is known that the fin effect is greater than the shade effect.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.166-170
• /
• 2000

자연열(태양열)을 효율적으로 이용하기위해 1999년부터 2000년 까지 2년간 상면적이 100$m^2$인 3동의 유리온실에 각기 다른 집열시스템을 설치하였다. 즉, 집열면적과 경사도가 각각 24$m^2$, 50$^{\circ}$로서 현재 시판되고 있는 태양열 집열기(평판형, Solar hart Inc.)를 이용하는 방법, 직경과 송풍량이 각각 1m, 2.5m$^{-3}$.m$^{-2}$ .min로서 라디에이터가 부착된 2개의 유동팬을 천장부에 설치하고 천창을 밀폐한 후 온실상부의 열을 집열하는 방법, 온실의 중도리 전부를 물이 순환되는 각관 (75x45x3t, 1m 간격x10줄x온실길이 12m=120m)으로 설치하여 집열하는 방법 등으로 하였다. 각 동마다 지하에 26톤의 저수 능력을 갖는 D2000xW1500xL8600의 축열조를 설치한 후 중간을 막아 저온수조와 고온수조로 구분하였고, 수조 중간 1.5m 높이에 통수로를 내어 일정량의 물(약 15톤)이 지속적으로 순화될 수 있도록 하였다. 최저기온 9$^{\circ}C$로 설정하여 1,000$m^2$를 공간 난방할 경우 난방연료 절감율은 태양열 집열기, 유동팬 및 각관에서 각각 7%, 19%, 28%로 나타났다. 태양열 집열기를 이용하는 대부분의 농가에서는 40~50$m^2$ 정도의 집열면적을 갖는 집열기를 이용하고 있는데 이 경우 년간 난방연료 절감율은 14% 정도로서 경제성이 없으며, 유동팬도 집열효율에 비해 제작, 설치 및 유지비가 과다하게 소요되므로 경제성이 없다. 각관의 경우 관 자체의 자재비나 설치비에 추가부담이 적으면서 집열효율이 비교적 높기 때문에 관의 부식, 골조 표면적 증가에 의한 시설내 차광 증가, 중도리의 각형 구조로 인한 강도저하 등의 문제가 해결되면 집열 방법으로 고려될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.122-126
• /
• 2017

태양열 에너지를 이용하여 단순한 형태의 공기가열식 집열기를 이용하여 공기를 가열하고 이를 활용하여 생활공간의 난방문제를 해결하기 위한 장치를 개발하는데 목적을 두고 진행되고 있다. 현 시점에서 연구는 모델로 개발한 공기가열식 태양열에너지 집열기의 크기 변화에 따른 가용한 에너지의 량을 이론적으로 산출해 보고 이를 통해 개발 시스템의 가능성을 판단하고자 한다. 본 연구에서는 공기가열식 태양열 집열기의 공기가열성능을 판단하기 위하여, 특정 크기의 태양열 집열기에 일정한 일사량을 투하하였을 때, 모델 집열기 내부에서의 열전달 특성변화와 이를 통해 생산되는 공기의 온도($^{\circ}C$)와 생산량(kg/h)을, 유한체적법(Finite Volume Method)을 적용한 범용 열유동해석(CFD) 프로그램인 영국 CHAM사의 PHOENICS(1)를 이용하여, 분석한 결과를 구하였다. 분석한 결과에서 알 수 있듯이 집열기의 크기가 ($1.2m{\times}1.1m{\times}0.19m$)의 집열기에서 알루미늄으로 제작하는 내경 0.1m의 공기 가열관을 이용하여 가열할 수 있는 공기의 온도는 약 $40.5^{\circ}C$이며 이때 생산되는 공기의 생산량은 약 $161m^3/h$으로 산출되었다. 본 모델장치는 충분히 태양의 열에너지를 이용하여 실내공간의 온도를 인간이 활동하기에 적합한 활동의 환경을 유지하는데 활용할 수 있다고 판단된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제38권11호
• /
• pp.1000-1007
• /
• 2001

진공관형 태양열 집열기에서는 열관(heat pipe)과 붕규산염 유리관의 안정된 접합이 이를 장시간 사용하는데 매우 중요하다. 구리와 유리는 그 물리.화학적 성질에 큰 차이가 있어 접합하기가 어려움으로 구리관 표면에 유리와 화학적 결합이 용이한 산화막을 생성시켜 접합하도록 구리의 산화상태, 접합계면 및 접합강도를 XRD, SEM, EDS 및 인정시험기로 측정하였다. 순수 구리는 $600^{\circ}C$ 이하로 열처리하였을 때 Cu$_2$O 산화막을 생성하였으나 그 이상의 온도에서는 CuO 산화막을 형성하였으며 후자의 산화막은 구리와의 접합력이 매우 불량하였다. 그러나 붕사로 표면 처리를 하였을 경우에는 80$0^{\circ}C$에서도 Cu$_2$O 산화막 만이 발견되었다. Cu$_2$O 산화막을 생성시킨 구리관과 붕규산염 유리관을 Housekeeper법으로 접합하였을 경우 354.4N의 접합강도를 얻을 수 있었으며 열충격 저항성도 매우 뛰어났다.

• 태양에너지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.85-91
• /
• 1999

This study represented experimental research on the flat-plate solar collector. The heat performances were measured the tube array surface temperature by thermal-couple. The solar collector($W{\times}H$) of $580{\times}1100$, various tilt angles of 30, 45, 60 degree and the internal tube number of 4, 6, 8, 10(ea) were utilized in the present investigation. It is found that the thermal concentration is higher as the tilt angle become larger and the solar tubes are more and more. In this stuby obtained results of following: The array of tubes in collector has the best nice in that the number of tube is eight and the tilt angle is 60 degree. The collect energy by each tube array shown high value by increase the number of tubes and tilt angles. In addition to, the collect energy depends on by the tilt angle than the number of tube.

• 한국식품과학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.264-272
• /
• 1979

곡물(穀物)의 천일(天日) 건조(乾燥)와 연료(燃料)를 열원(熱源)으로 하는 열풍(熱風) 건조(乾燥)의 문제점(問題點)을 보완(補完)하기 위(爲)한 시도(試圖)로서 구조(構造)가 간단(簡單)하고 제작비(製作費)가 저렴(低廉)한 평판(平板) 집열기(集熱機)와 튜브형(型) 집열기(集熱機)를 설계(設計) 제작(製作)하여 활용(活用)에 필요(必要)한 기초적(基礎的)인 것을 연구(硏究) 검토(檢討) 하였으며, 실제(實際) 곡물(穀物)을 grain bin에 넣고 집열기(集熱機)를 부착(附着)하였을 때 건조(乾燥) 효과(效果)를 구명(究明)하였던 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 1978년도(年度) 대전(大田) 지방(地方)의 일조(日照) 시수(時數)에 의(依)한 수평면(水平面) 일사량(日射量)은 5월(月)이 $16,814\;KJ/m^2{\cdot}day$로 가장 높았고 12월(月) $4,254\;KJ/m^2{\cdot}day$로 가장 낮았으며 기록치(記錄値)와 계산치(計算値)에 의(依)한 유의성(有意性)은 인정(認定)되지 않았다. 2. 곡물(穀物) 건조(乾燥) 기간(期間)(10월(月) 21일(日)${\sim}$28일(日))동안 오전(午前) 오후(午後) 두차례에 걸쳐 집열기(集熱機)의 효율(效率)을 산출(算出) 하였던 바, 일사량(日射量)이 클수록 효율(效率)도 높았으며 11${\sim}$12시(時)사이의 평판(平板) 집열기(集熱機)의 평균(平均) 효율(效率)은 28.12 로서 튜브형(型)의 16.75 보다 11.37 %가 높았다. 3. 건조(乾燥) 기간중(期間中) 12시(時)를 기준(基準)으로 한 grain bin 입구(入口)의 온도(溫度)는 대비구(對比區)가 20.02, 튜브형(型) 집열기(集熱機)에 연결(連結)된 grain bin이 40.5, 평판(平板) 집열기(集熱機)의 grain bin이 $55.1^{\circ}C$로서 큰 차이(差異)를 나타냈으며 grain bin내(內) 곡물(穀物) 추적(推積) 두께에 따른 온도(溫度) 변화(變化)에서 평판(平板) 집열기(集熱機)와 튜브형(型) 집열기(集熱機)의 grain bin은 곡물층(穀物層)이 두꺼울 수록 낮았으나 대비구(對比區)는 별차이(別差異)가 없었다. 4. 초기(初期) 수분(水分) 함량(含量)이 27.4%인 곡물(穀物)을 17.0%(생체중(生體中) 14.5%)까지 떨어 뜨리는데 25 cm 곡물(穀物) 두께에서 대비구(對比區)가 32, 튜브형(型)의 grain bin이 18, 평판(平板) 집열기(集熱機)의 grain bin이 11시간(時間)이 걸렸으며, 곡물(穀物) 추적(推積) 두께는 건조(乾燥) 속도(速度)에 커다란 영향(影響)을 미쳤고, 건조(乾燥) 특성(特性)은 초기(初期) 감률(減率) 건조기(乾燥期)를 걸쳐 항률(恒率) 건조기(乾燥期)로 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.616-622
• /
• 2016

하절기 줄어드는 온수부하는 태양열 집열기 과열의 주된 원인이다. 과열방지목적으로 공냉 또는 차단막이 사용되는데 이는 추가적인 기계적요소를 필요하게 되고 장기 운용 시 파손 등의 우려에 따라 그 신뢰도도 크게 저하된다. 지중열교환기는 지열을 열원으로 방열 또는 흡열을 진행하는데, 지열을 고 열원으로 하여 흡열을 목적으로 하는 연구가 대다수이며 지열원이 저열원으로 이용하는 방열에 대한 연구는 부족한 편이다. 그리하여 본 연구에서는 태양열집열판의 과열방지를 목적으로 하는 지중열교환기의 가능성 및 그 성능에 대한 연구를 진행하였다. 여름철 최대 $150^{\circ}C$이상의 고온을 유지하는 태양열집열판의 열을 방출하기 위하여 1.2m의 하부 깊이를 갖는 50m 나선형 지중열교환기를 설치하였고 이를 통해 순간 냉각이 가능한 것으로 확인되었으며, 태양열집열판의 여름철 과열에 의한 파손을 방지할 수 있었다. 그리고 다양한 변수에 대한 이론적인 계산을 통하여 0.33kg/s의 최저 순환유량만 유지해주면 지열 열교환기의 길이에 따른 방열효과에 큰 영향을 미치지 않음을 판단할 수 있다. 또한 축열조와의 공동 사용시 냉각효과는 여름철 과열시 충분한 과열방지 제어가 가능한 것으로 조사되었다.