• Title/Summary/Keyword: 태양열흡수장치

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태양열을 이용한 냉방장치 -급수식 냉동기를 중심으로-

  • 하재현;이상천
    • Journal of the KSME
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    • v.17 no.1
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    • pp.23-27
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    • 1977
  • 태양열을 냉방에 이용하기 위한 시스템은 집열기,열교환기,냉동기 등으로 구성된다. 집열기는 난 방시와 마찬가지로 볼 때 냉난방을 병용하는 집열기를 사용하면 유리하다. 열교환기는 집열기에 서 수집한 열을 냉방기에 전달시키는 기능을 가지는데 용도에 따라 이것을 사용하지 않는 경우도 있다. 냉동기로는 보통 흡수식 냉동기를 사요하나 그외 개방식, 분사식 등의 냉동기도 사용된다. 그러나 분방식 냉동기는 취급은 용이하나 흡수제의 재생조건이 까다로워 높은 습기를 갖는 경우 재생온도가 역시 높아져야 하므로 우리나라의 경우에는 여름철의 습도가 높기 때문에 재생온도가 높아져야 하므로 태양열 냉방에는 부적당하다. 또 분사식 냉동기의 경우 성적계수(Coefficient of Performance) 가 다른 냉동기에 비해 낮고 증기압력이 낮으면 이것이 극히 낮아지기 때문에 태양 열 냉방에 많이 사용하지 않는다. 그래서 태양열 냉방에 있어서 냉동기는 거의 흡수식을 사용하 고 있으며, 여기에서도 주로 흡수식 냉동기를 사용한 냉방에 대하여 논하고져 한다.

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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;Na, Mun Soo;Woo, Sung Jae;Lee, Joo Hee;Lee, Gwi Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.125-125
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    • 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.

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Study on Characteristics Comparison of Unpowered Cooling and Heating Combined Device using Solar Heat (태양열을 이용한 무동력 냉난방 겸용장치의 특성 비교 연구)

  • Lee, Jaehan;Chun, Taekyu;Yang, Youngjoon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.27 no.4
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    • pp.20-26
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    • 2018
  • As the global warming due to greenhouse effect has become serious problem, it is necessary to introduce the technology, for instance, such as diversity or saving of energy to reduce the use of fossil fuel. The purpose of this study was to investigate the characteristics on materials of absorption plate, unpowered and minimum use of power in cooling and heating combined device. As the results, it was observed that, in case of summer, since temperature of absorption device of solar heat(ADSH) was lower than that of no ADSH, cooling effect was insignificant in case of being not installed cold-reservoir. However, in case of winter, heating effect was certified even though the power was not used. At secondhand, the performance of ADSH with Cu was higher 2 times than that of ADSH with Al.

Experimental Study on Influence of Flow Rate Ratio in a Dehumidifier with a Solar Desiccant Apparatus (태양열제습장치 중 제습기에서의 유량비 영향에 관한 실험적 연구)

  • Choi, Kwang-Hwan;Rokhman, Fatkhur
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.31 no.2
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    • pp.8-15
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    • 2011
  • 제습기의 역할은 태양열제습냉방시스템 요소 중에서도 매우 중요하다. 본 논문은 이러한 특성에 맞추어 제작된 장치를 갖고서 제습능력에 영향을 미치는 유량비를 바꾸어 실험한 결과이다. 실험은 크기가 $40m^3$인 항온항습실을 대상으로 이루어졌으며, 향류형 제습기의 수직 높이는 0.4m로 고정되었다. 또한 충진층은 액체흡수제와의 접촉면을 넓게하기 위하여 플라스틱 충진재로 채워져 있으며, 흡수제의 온도는 빠른 변화를 보기 위하여 $15^{\circ}C$로, 농도는 40%로 고정하였다. 액체흡수제의 유량과 습도가 높은 공기의 유량을 각각 3단계로 바꾸어 실험한 결과, 풍량이 높을수록 제습기 효과는 낮아졌으나, 전체적인 제습량에서는 많아졌다. 한편, 제습기에서 액체흡수제 유량이 많을수록 제습되는 수분량이 많아졌으나, 시간의 변화에 따라 제습되는 속도는 현저하게 낮아졌다. 따라서, 향후 실험에서는 유량의 변화 폭을 더욱 확대해서 많은 실험 결과를 확보하고, 이를 모델링화 하여 높은 정확도를 예측할 필요가 있다.

Prediction on heat and mass transfer coefficients in a packed layer of a regenerator with a solar desiccant cooling system (태양열제습냉방시스템 중 재생기의 충진층 내 열물질 전달계수에 관한 예측)

  • Eflita, Yohana;Choi, Kwang-Hwan
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.30 no.4
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    • pp.36-42
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    • 2010
  • 본 논문은 태양열이용 냉난방시스템 중에서 실제로 액체흡수제를 재생하는 재생탑 내의 충진층에 있어서의 열 및 물질전달의 실험치와 이론적 해석에 의한 결과치와의 비교를 나타내고 있다.특히 물질전달의 극대화를 위하여 충진층 내에서 공기와 흡수제의 접촉면적을 크게 할 필요가 있는데,이를 위해서 본 실험에서는 직경이 3cm인 플라스틱제 충진재를 사용하였으며, 흡수제로는 저농도의 염화리튬 수용액이 사용 되었다. 충진층 내에서의 최적 높이를 예측하기 위하여 해석의 모델인 실험장치를 직접 제작하여 실험을 수행하였고, 이론 해석에 있어서 체적 열전달을 고려한 정상상태를 모델화하여 해석하였다. 이 결과, 충진층 내에서 실험치와 이론적인 계산치가 잘 일치함을 알 수 있었으며, 충진층의 높이가 2m 이상인 경우에는 높이에 따른 재생량의 차이가 없어서 없음을 알 수 있었다.

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

  • Na, Mun Soo;Lee, Gwi Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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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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Development of Optimal Control of Heliostat System Using Configuration Factor and Solar Tracking Device (형상계수와 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 시스템 개발)

  • Lee, Dong Il;Jeon, Woo Jin;Baek, Seung Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.12
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    • pp.1177-1183
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    • 2012
  • This study aims to develop a system that maximizes the radiative heat transfer from the heliostat to the receiver by using the configuration factor and a solar tracking device. As the heat transfer from the heliostat to the receiver is delivered by solar radiation, the configuration factor commonly utilized for radiation is applied to control the heliostat. Tracking the sun and calculating its position are possible by using an illuminance sensor (CdS) and Simulink. By applying optimized algorithms programmed using Simulink that maximize the configuration factors among the heliostat, receiver, and sun in real time, the solar absorption efficiency of the receiver can be maximized. Simulations were performed on how to change the angle required to control the elevation and azimuthal angle of the heliostat during the daytime with respect to various distances.

Study on Analysis and Evaluation of Performance for Evacuated Tubular Solar Collector System (진공관형 태양열 집열장치의 성능평가 및 해석 연구)

  • Chun, Tae-Kyu;Ahn, Young-Chull
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.22 no.2
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    • pp.112-119
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    • 2013
  • The thermal performance for test system with evacuated tubular solar collector is experimentally investigated to obtain the basis data for developing new type solar collector. For this purpose, the test system was designed using CATIA and then after being manufactured, the system was tested using evacuated tubular solar collector. Numerical analysis, furthermore, was performed using ANSYS Fluent V.13 for glass evacuated tubular solar collector. The results showed that as setting temperature difference(${\Delta}T$) of system was increased, total operating(working) time was almost same in all cases, even though operating count was decreased. The results of numerical analysis showed that as temperature of solar absorber in glass evacuated tubular solar collector was high, the drop-rate of temperature of center part was increased.

Development of geothermal exchanger for efficiency improvement of solar cell module (태양전지 모듈의 효율개선을 위한 지열교환 장치 개발)

  • Lee, Jei-Hoon;Oh, Hun;Kim, Jun-Seong;Kim, Do-Woong;Park, Wal-Seo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.2966-2970
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    • 2015
  • Recently, solar light power generation is widely extended by support policy to regeneration energy. However generation efficiency is decreased when solar module maintain higher than certain point temperature. Therefore, it is need to maintenance under certain point temperature. An method of solving this problem, this paper is developed geothermal exchanger for efficiency improvement of solar cell module. Geothermal exchanger consisted of heat absorber of solar cell module and heat conductor and radiator. Heat of solar cell module is radiated in the earth by geothermal exchanger. An a result, geothermal exchanger is increased generation amount of solar cell module and experiment result showed costs to about 36% increment of generation power.

Scale Down Design on Experiment Facility of the Water/Steam Receiver for Solar Power Tower (타워형 태양열 흡수기의 열전달 특성 실험장치에 관한 연구)

  • Seo, Ho-Young;Kim, Jong-Kyu;Kang, Yong-Heack;Kim, Yong-Chan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.676-679
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    • 2007
  • This paper describes an experiment facility to measure the circulation characteristics of a water/steam receiver at various heat fluxes. The natural circulation type receiver was considered in this study. The experiment facility was designed to satisfy circulation balance with an appropriate scale down. As a result, riser tube inner diameter was 7.4 mm and water circulation was 0.319 kg/s. Downcomer tube inner diameter by circulation balance was 9.52 mm and the quality was from 0 to 0.23.

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