• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.158-166
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• 2002

진공관형 태양열집열기의 집열성능 및 집열특성 실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 집열성능 실험을 통하여 진공관형 태양열집열기의 순간집열효율이 60%로 높게 나타났다. 2) 진공관형 태양열집열기의 집열특성 실험에 의해 얻어진 결론은 다음과 같다. \circled1 경사각 0$^{\circ}$일 때 집열기에 조사된 광 강도는 630W/m$^2$이었으며, 5시간 24분의 광 조사 후 초기온도에 비해 물탱크내의 물 132$\ell$를 8.1$^{\circ}C$ 상승시켰다. \circled2 경사각 $10^{\circ}$일 때 광강도는 615W/m$^2$이었으며, 5시간 24분의 광 조사 후 초기온도에 비해 물탱크내의 물의 온도를 7.3$^{\circ}C$ 상승시켰다. \circled3 경사각 20$^{\circ}$일 때 광 강도는 605W/m$^2$이었으며, 5시간 24분의 광 조사 후 초기온도에 비해 물탱크의 물 132$\ell$을 6.6$^{\circ}C$ 상승시켰다. 집열기에 대한 솔라시뮬레이터의 경사각이 작을수록 광 강도가 커 물탱크내의 물 온도를 크게 상승시키는 것으로 나타났다.

• 태양에너지
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• 제12권1호
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• pp.88-94
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• 1992

태양광 고온가스가열 장치를 위하여 후레넬렌즈면적 $0.5m^2$을 갖는 소형태양집열 및 추적시스템과 고급의 소형 밀폐형 유동층 태양광 수열기를 개발하였다. 개발된 태양광 수열기는 개방형 유동층의 단점인 SiC입자의 유출과 열사이폰효과를 개선하였다. 공기의 최대 도달온도는 1140K이며, 최대 열효율은 64%얻어졌다. 본 연구에서 개발한 태양광수열기는 기존의 평판이나 관형의 고체표면을 갖는 태양 집열기와 비교할 때 아주 고온에서 효율 좋게 작동된다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제37권12호
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• pp.48-53
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• 2008

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권4호
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• pp.1-9
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• 2018

본 연구는 신규로 구축 된 장비의 정확성과 PVT 제품의 KS 기준의 방향성을 살펴보았다. 먼저 신규로 구축된 Indoor solar thermal simulator의 경우, 인공광의 빔 균일도와 분광 특성을 기존의 규격 조건을 충족되도록 설계했으며, 실제 시험을 통해 B 등급임을 확인하였다. Indoor solar thermal simulator 장비의 정확도는 상용 태양광 모듈 및 기존 상용 장비로 측정 후, 최대 전력값을 비교했으며 오차 값은 약 0.4%로 정확도가 높음을 확인하였다. PVT 제품의 효율은 기존의 태양광 모듈 KS 기준과 태양열 집열기 KS 기준을 준용하여 측정하면 될 것으로 보이며, PVT 제품의 구조적 특징인 열매체 냉각에 의한 추가 전기 효율 방법 개발은 필요해 보이며, 본 연구에서는 태양광 모듈 케이블의 단락 유무에 따른 효율 상승 차이를 살펴보았고 추가 전기 효율 측정 방법으로 가능성을 제시하였다. 다양한 PVT 모듈의 유형에 따라 특히, PVT 모듈 전면에 유리 커버 유무에 따라 출력 감소가 발생되고 추가 공정에 의해 전기 출력 특성이 달라지는 값을 고려하여 PVT 제품의 전기 효율 측정 시험은 인증을 받은 제품을 이용하여 제작을 했어도 반드시 재시험이 필요하다고 판단되며, 시험방법이 수립되어야한다. 마지막으로 PVT 제품의 내구성 평가를 경우, 기존의 태양광 모듈 및 집열기의 내구성 시험의 모든항목을 KS 인증 시험 항목에 포함 시켜야 된다고 판단되며, 제품의 특성에 따라 시험의 재배열을 추가 연구가 필요해 보이며, 집열기 부분의 내구성을 고려하여 합부 기준을 추가적으로 고려해야 한다고 판단된다.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권3호
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• pp.30-41
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• 2014

PV/Thennal combined system is a solar energy device that uses photovoltaic module as thermal absorption plate, producing thermal energy as well as electricity which can be utilized in buildings. The system removes heat from PV module through air or liquid and its efficiency will vary dependant on the thermal medium. The heat as the forms of hot air or hot water can be utilized for building use, like space heating and hot water. A significant amount of research and development on hybrid PV/thermal(PVT) collectors has been carried out. This study reviews literature on the research of air-based hybrid PVT collectors in terms of their design and energy performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.454-459
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• 2017

본 논문에서는 최근 매장량의 한계로 인한 화석연료의 가격 상승과 그에 따른 환경적인 문제를 해결하고자 태양광 모듈이 부착된 PTC 집열기 및 3웨이 밸브를 이용한 온열 시스템을 설계 하고자 한다. 온열 시스템은 태양광 모듈이 부착된 태양열 PTC 집열기 사용을 전제로 3웨이 밸브를 이용한 온풍 및 난방 제어 시스템으로써 온도 센서부, 모드 설정부(온풍 및 난방 모드부), 공급부, 온열 시스템 제어부를 포함하여 구성된다. 온도 센서부는 배관 및 실내 온도 표시, 온도 설정부 다중 모니터링 기능이 있으며 모드 설정부는 온풍 및 난방모드 전환, 온풍 및 난방모드 온도 설정 기능을 수행한다. 또한, 온열 시스템 제어부는 PTC 제어 및 온도 설정, PTC 주야 및 시간 선택, 온풍 및 난방 제어, 3웨이 밸브 선택, 등의 기능을 수행한다. 따라서, 태양광 모듈이 부착된 태양열 PTC 집열기 및 3웨이 밸브을 이용한 온열 시스템 설계에 대한 연구 결과 온도 센서부는 $680{\mu}s$, 모드 설정부는 $700{\mu}s$, 온열 시스템 제어부는 $610{\mu}s$의 안정적인 동작 속도로 구동되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.91-98
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• 2007

Perimeter zone is one of the weakest area in buildings and it makes an increase of heating and cooling loads, in addition to condensation or discomfort with cold-draft to residents in winter. Because of this, it needs to be reinforced by active systems. However, they use fossil fuel, and ultimately greenhouse effect is urged. Thus, we proposed BIPV system functioned as solar collector which can substitute active system. As an fundamental stage, heat balance equation in steady-state by Fortran was used not only, in winter for pre-heating effect and electric power capacity during the day, but also in summer, for the latter during the day and sky radiation effect during the night. Especially, we should have considered shading on PV by IES Suncast, since even a little bit of it makes the efficiency too low for the PV modules to work. As a result, in summer day, the PV panel should be tiled in 70 degrees to gain the most electric power. Moreover, we could verify that this model makes higher temperature and heat flux under 0.02 m/s. On the other hand, the PV had the high efficiency with high velocity because of cooling effect behind the PV. Therefore, we should regard the air current distribution later on.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권6호
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• pp.113-119
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• 2012

The heat from PV modules should be removed for better electrical performance, and can be converted into useful thermal energy. A photovoltaic-thermal(PVT) module is a combination of PV module with a solar thermal collector which forms one device that produce thermal energy as well as electricity. In many studies various water type PVT collectors have been proposed in effort to increase their electrical and thermal efficiency. The aim of this study is to evaluate the heating performance of heating system combined with PVT collectors that on integrated building roof. For this study, the BIPVT system of 1.5kWp was installed at the experimental house, and it was incorporated with its heating system. From the experimental results, the solar fraction of the heating system with BIPVT was 15%. It was also found that was analyzed that the heating energy for the house can be reduced by 47%, as the heat gained from BIPVT system pre-heated the water used for heating system.