• 기계저널
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• 제17권1호
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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.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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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.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.20-26
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• 2018

지구온난화 현상이 세계적으로 점점 심각해지고 있으며 이에 대한 대책으로 에너지 원천의 다양화, 에너지 절감 기술 등이 필요하다. 본 연구에서는 태양열을 이용한 무동력 냉난방 겸용장치를 실현하기 위하여 태양열 집열기 흡수판의 재질변화, 무동력과 최소의 동력을 사용하였을 때의 특성을 비교하고자 하였다. 그 결과로서 하절기에 태양열 집열장치를 부착한 경우는 부착하지 않은 경우보다 실내온도가 약 $1^{\circ}C$ 낮았으며, 하절기에 냉원저장조가 없는 상태에서 태양열 집열장치에 의한 냉방효과는 적었다. 그러나 동절기에는 실내온도가 약 $3^{\circ}C$ 높았으며 무동력에 의한 난방효과의 가능성이 있었다. 간접적인 측정방법에 의해, Cu 재질의 태양열 집열장치의 성능은 Al 재질과 비교하여 약 2배 높았다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권2호
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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.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권4호
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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.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1177-1183
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• 2012

본 연구의 목적은 형상계수와 태양추적장치를 이용하여 헬리오스타트에서 흡수기로 복사열전달이 최대화 될 수 있는 시스템을 개발하는 것이다. 헬리오스타트에서 타워 상단에 위치한 흡수기로의 열전달은 대부분 복사에 의해 일어나기 때문에, 복사 열전달에서 사용되는 형상계수를 헬리오스타트 제어에 이용하였다. 태양 추적 및 태양 위치 계산은 CdS 센서와 시뮬링크 프로그램을 이용하였다. 시뮬링크 프로그램을 이용하여 실시간으로 헬리오스타트, 흡수기, 태양 사이의 형상계수가 최대화되는 알고리즘을 적용함으로서, 헬리오스타트에서 흡수기로의 복사 열전달이 최대화 될 수 있도록 하였다. 또한 다양한 조건에 따른 헬리오스타트 제어에 필요한 각을 시뮬레이션 함으로서 각 조건에 필요한 각을 도출할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제22권2호
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• pp.112-119
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• 2013

태양열 에너지는 우리나라의 전체 에너지에서 차지하는 비율은 아직 미미하지만, 근래 이 분야에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 외부 날씨의 영향을 받지 않고 실내에서 안정적으로 태양열집열기에 관한 실험을 수행할 수 있는 태양열집열기 성능검사 시스템을 구축하고 새로운 형태의 태양열집열기를 연구 개발하기 위한 기초자료를 얻는데 있다. 이를 위해 태양열집열기 성능검사 시스템에 대한 CATIA 설계 및 제작을 거쳐 성능검사를 실시하였으며, 본 시스템에 장착된 이중진공관 집열기에 대한 수치해석을 수행하였다. 실험 결과 태양열집열기 성능검사 시스템의 설정온도차(${\Delta}T$)의 증가에 따라 작동회수는 감소하지만 총 작동시간은 모든 경우에 거의 동일함을 알 수 있었다. 또한 수치해석 결과 태양열흡수부의 온도가 높을수록 집열기 중심에서의 온도 감소율이 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2966-2970
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• 2015

최근 태양광발전은 정부의 재생에너지 지원책에 의해 널리 보급되고 있다. 하지만 발전효율은 태양전지 모듈이 일정온도보다 높게 유지될 때 떨어진다. 따라서 일정온도 이하로 유지하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 태양전지 모듈의 효율을 개선하기 위해서 지열교환장치를 개발하였다. 지열교환장치는 태양전지의 열 흡수판과 열전도판 그리고 방열기로 구성된다. 태양전지 모듈의 열은 지열교환 장치에 의해 땅속으로 방열한다. 결과적으로, 지열교환장치는 태양전지모듈의 발전량을 증가시키며, 실험결과는 발생전력이 약 36% 증가함을 보여 주고 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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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.