• Title/Summary/Keyword: 태양집열기

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Analysis of the Performance of Solar Collector with Evacuated Tubes (진공관형 태양열집열기의 성능분석)

  • 이귀현;임대식
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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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.

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Performance of Natural Circulation Hot Water System with Flat-Plate Solar Collectors (평만형 태양열 집열기 를 설치한 자연 순환식 급탕시스템 의 성능 에 관한 연구)

  • 윤석범;전문헌
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.5
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    • pp.579-589
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    • 1985
  • The storage tank of the natural-circulation-solar-hot-water system equipped with flat-plate solar collectors is located at higher elevation than the solar collectors. Therefore, the heat loss from the system due to a reversed flow during the night-time is an important factor as well as the day-time thermal performance of the system. The thermal performance of the natural-circulation-solar-hot-water system with flat-plate solar collectors during the day-time depends mainly on the heat collecting efficiency of the solar collectors, whereas its thermal performance during the night-time depends on the system configuration , such as the elevation of the water storage tank with respect to the solar collectors and the piping connections between the storage tank and the solar collectors, as well as thermo-physical properties of the circulating fluid. In the present work, a computer program has been developed to simulate a typical natural-circulation-solar-hot-water-system, and a series of simulation tests have been carried out with the computer program to examine the thermal performance of the system during the day-time as well as the hight-time. In addition , a series of experiment have been conducted under a real sun condition using a natural-circulation-solar-hot-water-system constructed and installed at the KAIST building to compare with the results obtained from computer simulations.

Study on Performance Evaluation and Efficiency Comparison for Solar Collector with Thermosyphon Tube-type (태양열집열기의 성능평가 및 열사이폰관형 집열기의 효율 비교 연구)

  • Sim, Han-Sub;Yang, Young-Joon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.23 no.2
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    • pp.175-182
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    • 2014
  • The use of solar energy among renewable energy tends to increase because of infinity and cleanness of resources. Even though the consumption rate of solar energy in our country is still low, however, in recent years, the research for solar energy have been widely conducted due to policy support of government. This study was performed to make the system of performance test for solar collector and to investigate thermal efficiency for solar collector with thermosyphon tube-type. As a result, in case of indoors measurement using halogen lamp, thermal efficiency for solar collector with thermosyphon tube-type was increased about 15~22% after 120 minutes compared with that of solar collector with double evacuated tube-type. In addition, in case of outdoors measurement, thermal efficiency of thermosyphon tube-type was showed maximum about 46% higher than double evacuated tube-type.

A Thermal Performance Test Loop Design for Liquid - Heating Solar Collectors (액체식 태양열 집열기의 열성능 평가시험 루우프 설계)

  • Chun, M. H.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.7 no.1
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    • pp.110-121
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    • 1983
  • ASHRAE 표준을 참고로 하여 한국과학기술원(KAIST)에서 수정한 집열기 시험 장치의 주요부품 의 설계도면 및 Specification 등을 제시하였다. 또한 ASHRAE 표준 시험 절차를 재분석하고 KAIST에서 수정한 Test Loop를 시험하기 위한 실험절차의 개요도 설명하였다. ASHRAE 표준 상의 가장 중요한 실험인 (1) 집열기 시간 상수 실험과 (2) 수직에 가까운 입사각에 대한 효율 실 험 및 (3) 입사각 수정 계수 실험 등을 실제 태양 아래에서 실험하여 그 결과도 그림으로 제시하 였다. 본 연구를 통해서 얻은 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 한국 과학 기술원 에서 설계한 집열기 시험 장치는 ASHRAE의 표준 절차에 따라 액체 가열식 집열기의 열효율을 측정하기 위한 실용적 장치임을 알 수 있다. 일반적으로 ASHRAE 표준 93-77은 합리적인 절차 라고 할 수 있다. 그러나, 최소일사량 규정(즉 630W/m$^{2}$ 미만이 되어서는 안된다고 하는 ASHRAE 규정) 같은 것은 일사량이 적은 기후 조건하에서는 다소 하향 조정하여도 정확한 효율 곡선을 얻을 수 있다고 하겠다.

Thermal Performance Analysis for the Low-Cost Solar System with Trickle-Collector (유하식 집열기를 이용한 저가 집열 시스템의 성능해석)

  • Kim, Bu-Ho;Lee, Dong-Won
    • Solar Energy
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    • v.10 no.3
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    • pp.19-26
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    • 1990
  • Theoretical analysis for the thermal performance on the low-cost trickle collector, which is easy to manufacture and construct, has been performed. The results were in reasonably good agreement with those of the experiments. They have been applicable to predict long-term thermal performance on the low-cost solar collecting system. The dialogue type of computer program has been written based on the f-chart method and it can be used for designing a these collecting system, and investigating its economic feasibility.

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Absorbing Rate of Solar Irradiation on Glass Evacuated Tube Collectors Depending on the Absorbing Tube Shape (진공관형 태양열 집열기의 집열관 형상에 따른 태양 복사 에너지 흡수량의 변화)

  • Seo, Tae-Beom;Kang, Hee-Dong;Kim, Yong
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.25 no.1
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    • pp.35-44
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    • 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.

The Study of The Collector Efficiency Curve (태양열 집열기 효율곡선에 대한 연구)

  • Shin, J.C.
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.23 no.3
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    • pp.198-202
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    • 2014
  • In the solar heat collection system, we can determine how the collector will perform under specific conditions from the efficiency curve. By understanding the basic principles which govern the operation, designers can maximize the output from the collector. Absorptance, transmission and the total heat transfer coefficient were introduced to induce this efficiency curve. Designers who can make use of the implicit information on the curve in this report will generate systems which obtain the best return from their client's investment.

A Numerical Study on the Performance Analysis of a Solar Air Heating System with Forced Circulation Method (강제순환 방식의 공기가열식 태양열 집열기의 성능분석에 관한 수치해석 연구)

  • Park, Hyeong-Su;Kim, Chul-Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.122-126
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    • 2017
  • The aim of this study was to develop a device for solving the heating problem of living space using heated air, utilizing a simple air heater type collector for solar energy. At the present time, this study assessed the possibility of a development system through theoretical calculations for the amount of available energy according to the size change of the air-heated solar energy collector. To produce and supply hot water using the heat energy of the sun, hot water at $100^{\circ}C$ or less was produced using a flat or vacuum tube type collector. The purpose of this study was to research the air heating type solar collector that utilizes heating energy with heating air above $75^{\circ}C$, by designing and manufacturing an air piping type solar collector that is a simpler type than a conventional solar collector system. The analysis results were obtained for the generated air temperature ($^{\circ}C$) and the production of air (kg/h) to determine the performance of air heating by an air-heated solar collector according to the heat transfer characteristics in the collector of the model when a specified amount of heat flux was dropped into a solar collector of a certain size using PHOENICS, which is a heat flow analysis program applying the Finite Volume Method. From the analysis result, the temperature of the air obtained was approximately $40.5^{\circ}C$, which could be heated using an air heating tube with an inner diameter of 0.1m made of aluminum in a collector with a size of $1.2m{\times}1.1m{\times}0.19m$. The production of air was approximately 161 m3/h. This device can be applied to maintain a suitable environment for human activity using the heat energy of the sun.

A Comparative Study on the Characteristics of Ethanol-OMWCNTs Nanofluids for Efficiency Enhancement of Heat Pipe for Solar Collector (태양열 집열기 히트파이프 효율 향상을 위한 에탄올-산화탄소나노유체의 특성 비교 연구)

  • An, Eoungjin;Park, Sungseek;Kim, Nmajin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.129.1-129.1
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    • 2011
  • 최근 급격한 경제성장과 고도 산업사회로의 전환에 따라 에너지 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 석유, 가스 등 화석에너지의 소비량과 온실가스 배출량이 급격히 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 화석에너지의 소비와 온실가스 배출을 저감시키기 위해 친환경적인 에너지를 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이와 같은 노력 중 하나가 바로 태양열에너지를 이용하는 방법이다. 태양열에너지는 자원 고갈의 우려가 없고, 에너지의 이용 과정에서 공해 물질을 배출하지 않아 대체 에너지원으로 각광을 받고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 에너지의 공급이 기상조건에 따라 큰 영향을 받으므로 태양열에너지를 이용하기 위해서는 효율적인 집열시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우수한 열적특성을 가진 탄소나노유체를 히트파이프 작동유체에 적용하여, 태양열 집열기의 효율을 향상시키기 위해 탄소나노유체의 열전도도 및 점도특성을 비교분석하였다. 나노유체는 에탄올에 산화 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 혼합하고, 초음파 분산하여 제조하였다. 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도와 점도는 저온($10^{\circ}C$), 상온($25^{\circ}C$), 고온($70^{\circ}C$)에서 측정하여 비교분석하였으며, 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하였다. 실험 결과 0.1 vol%의 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도는 기본 유체 대비 33.72%($10^{\circ}C$), 33.14%($25^{\circ}C$), 32.26%($70^{\circ}C$)가 향상되었으며, 점도 또한 기본유체보다 크게 증가하지 않아 히트파이프 작동유체로서 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 태양열 집열기 히트파이프의 효율 향상을 위한 기초자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

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