• 제목/요약/키워드: 집열에너지

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나노유체 기반 평판형 태양열 집열기의 효율에 관한 이론적인 연구 (Theoretical Investigation on the Efficiency of Nanofluid-based Flat-Plate Solar Collector)

  • 이승현;김현진;장석필
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.188-193
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    • 2012
  • Recently, the nanofluid which is stably dispersing or suspending of nanoparticles in the conventional heat transfer fluids (HTF) such as water and ethylene glycol has attracted significant interests as a solar thermal energy absorbing medium because they have excellent absorption and thermophysical properties compared to the typical HTF. In the present study, the efficiency of nanofluid-based flat-plate solar collector is analytically evaluated using the theoretical model of energy balance equation. The theoretical model considers the incoming solar radiation as a volumetric heat generation and the water-based single wall carbon nanohorn(SWCNH) nanofluid is used as a solar energy absorbing medium. Finally, the efficiency of nanofluid-based collector is calculated according to the volume fraction of SWCNH using the analytical solution.

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대체냉매적용 태양열 열펌프시스템에 의한 난방성능분석(1) (A study on the room heating by solar assisted heat pump using the alternatives)

  • 선경호;정현채
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.94-99
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    • 1995
  • 본 연구는 태양열 열펌프시스템에 의한 약 6평 규모의 실내의 난방방법으로서 간접 난방인 온수순환난방과 직접난방인 복사난방의 성능을 분석하였다. 태양열 열펌프의 최대의 열적성능을 나타낼 수 있도록 알루미늄 롤 본드형 태양열 집열기의 면적을 조절하였으며 집열효과를 극대화하기 위하여 온도감응 자동팽창밸브의 용량을 변화시켰다. 본 실험에서 적용된 태양열 열펌프 난방은 서울지방 봄 가을철의 외기온도에서 실내온도가 18~2$0^{\circ}C$로 유지되도록 설계제작되었다. 태양열 열펌프시스템에 적용된 작용유체는 온수순환 난방에는 R-12냉매. 그 대체냉매는 R-134a 및 혼합냉매, 복사난방에는 R-22냉매이었다.

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해상적용 평판형 태양열 집열기의 집열특성 (Thermal Concentration Characteristic of Flat Plate Solar Collector for Application on the Sea)

  • 지명국;정효민;정한식;이철재
    • 태양에너지
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    • 제20권4호
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    • pp.9-16
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    • 2000
  • This paper represents the heat storage performance of the flat plate solar collector. This research aims to application for fishing ship on the sea, and the solar collector has among of motions with pitching and rolling thus, this collector has to be a forced type circulation. In this research, we investigated the solar collector performance for the various collector tilt angle. As the experimental results with three types, we found that the S-type collector was excellent.

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진공관형 태양열 집열기의 열성능 해석 (An Analysis of the Thermal Performance of the Glass Evacuated Tube Solar Collector)

  • 김용;서태범;강용혁
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.43-49
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    • 2003
  • The thermal performance of the glass evacuated tube solar collector is numerically investigated. The glass evacuated tube solar collector consists of a two-layed glass tube, a copper tube, and the working fluid. The length and the diameter of the glass tube are 1,200mm and 38mm, respectively. The diameter, thickness, and length of the copper tube and the flow rate of air are considered as the important design and operating parameters of the collector. The effect of these parameters on the thermal performance of the collector are investigated. The results show that as the diameter, the thickness, and the length of the copper tube increase and the flow rate of the air decreases, the thermal performance and the outlet mean temperature increase.

복합발전용 고온 집광시스템의 집열 특성 분석 (Thermal Test of High-Temperature Solar Concentrating System for Hybrid Power Generation)

  • 김진수;이상남;강용혁;윤환기;유창균;김종규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.580-583
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    • 2006
  • A small-scale solar concentrating system was developed and demonstrated for supplying process heat required in solar thermo chemical reaction. The concentration system consists of a heliostat equipped with a solar tracking device and a dish concentrator. From the initial thermal test of the concentrating system it was found that the system works very well with around 500-600 concentration ratio capable of supplying about 3kW therml energy to the reactor. Once the concentration system was turned on, the reactor temperature rapidly increased over $1,000^{\circ}C$ and could be maintained high enough for solar chemical reaction.

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태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구 (Demonstration project on utilization of solar thermal energy on Hybrid Cooling and Heating system)

  • 문종철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.363-372
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    • 2005
  • 최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

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원추형 집광기를 이용한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템 개발 (Development of Photovoltaic-Thermal(CPV/T) System Based on Conical Solar Concentrator)

  • 나문수;이귀현
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.124-124
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    • 2017
  • 본 연구에서 원추형 집광기와 CPV셀을 기반으로 한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템의 설계 및 제작과정을 다룬다. 원추형 집광기의 경우, 이론적 해석을 통하여 최고의 집열효율을 갖는 원추각 45도의 집광기 4개를 결합하여 사용하였다. 원추형 복합시스템은 태양에너지를 집열하여 열에너지를 생산하는 집광기와 작동유체의 순환을 위해 이중 구조로 제작된 흡수기, 집광된 태양으로부터 전기에너지를 생산하는 CPV셀 등으로 구성되어 있다. 효율적인 태양복사열 집광을 위해 태양 위치에 따라 고도각과 방위각을 추적할 수 있는 2축 태양추적장치를 설비하였다. CPV셀은 원추형 집광기의 중심부에 위치한 이중 흡수관의 고집광부인 상단부에 위치하였으며, CPV셀의 결함을 방지하고, 부가적 태양광 집광을 위해 2차 보조 집광기를 부착하였다. 본 논문에서 소개하는 원추형 CPV/T 복합 시스템은 기존 원추형 시스템에 CPV 셀을 부착하여 전기와 열을 동시에 생산 할 수 있으며, 생산된 전기에너지와 열에너지를 이용하여 온실재배의 난방 문제, 운영비용 절약 등 다양하게 농업 분야에 적용가능하다. 특히, 원추형 복합시스템은 설계 및 제작에 있어 쉽고 간결하며, 제작 단가가 낮다는 점에서 보급에 이점이 있을 것으로 사료된다.

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기상조건과 축열조 용량에 따른 평판형 태양열 집열기 시스템의 동적 성능 해석 (Dynamic performance analysis of flat plate solar collector system according to weather conditions and capacity of heat storage tank)

  • 박배덕;김규덕;김경훈
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.57-65
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    • 2014
  • Solar energy has attracted wide attention as a promising renewable energy source. The goal of this paper is to estimate the dynamic performance of solar flat plate collector system according to the weather conditions and the capacity of heat storage tank. This study provides a detailed description of the modeling methods and materials of the system. The effects of the daily clearness index and the volume of the heat storage tank on the hourly and daily performances of the system are numerically investigated. Special attention is focused on the important system variables including the solar insolation on the collector surface, useful energy, heat loss at the collector, and collector efficiency.

PTC태양열 집열기를 이용한 슬러지 열탈수 연구 (Study on Thermal Dewatering of Sludge Using the Parabolic Through Collector(PTC) Solar Collector)

  • 이정언
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.49-56
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    • 2014
  • A fiat-plate or vacuum tube solar collector have been mainly used for hot water supply of house because of some being difficult to get uniform energy density, so little applied into industrial field. This study is to apply the PTC(parabolic trough collector) solar collector into industrial field such as sludge dewatering system for energy reduction. The real scale system which composed of PTC Solar Collector and Thermal Dewatering (TDW) is established. PTC solar collector is designed to produce a hot water with $80^{\circ}C$ of temperature. And size of TDW is $630{\times}630mm$. Hot water produced from PTC solar collector is supplied into heating plate of TDW, and sludge like waterworks or wastewater is dewatered. PTC solar collector with $10m^2$ of area produce energy of average 5,618 kcal. As according to results from real scale performance, solar collector takes charge 94 % of the amount that TDW consume energy which is so large part if compare with boiler. It means that PTC solar collector is useful to apply industrial field under the condition of sufficient solar radiation. And it is analyzed that TDW by PTC solar collector has an economical validity.

Facade 일체형 태양열 집열기를 갖는 태양열/지열 하이브리드 시스템의 태양열 집열시스템 작동특성 연구 (A Study on the Operating Characteristics of Solar Collecting System in Solar Thermal/Geothermal Hybrid System with Facade Integrated Solar Collector)

  • 백남춘;이진국;유창균;윤응상;윤종호
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.69-76
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    • 2010
  • In this study, the solar thermal and geo-source heat pump(GSHP) hybrid system for heating and cooling of Zero Energy Solar House(ZESH) was analyzed by experiment. The GSHP in this hybrid system works like as aback-up device for solar thermal system. This hybrid system was designed and installed for Zero Energy Solar House (KIER ZeSH) in Korea Institute of Energy Research. The purpose of this study is to find out that this system is optimized and operated normally for the heating load of ZeSH. The analysis was conducted as followings ; - the thermal performance of facade integrated solar collector - the on/off characteristics of solar system and GSHP - the contribution of solar thermal system. - the performance of solar thermal and ground source heat pump system respectively. - the meet of thermal load (space and water heating load). This experimental study could be useful for the optimization of this system as well as its application in house. This hybrid system could be commercialized for the green home if it is developed to a package type.