• 제목/요약/키워드: Cooling Efficiency

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태양광모듈 냉각장치를 이용한 태양광발전장치 발전효율 향상을 위한 연구방안 (Research Plan to improve Power Generation Efficiency of Photovoltaic Units using Photovoltaic Module Cooling System)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.199-204
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    • 2020
  • 국내에서 사용 중인 실리콘 태양전지판의 경우 제작 사양이 -0.5에서 0.05℃ 한계에서 최대출력을 낼 수 있도록 설계되어있어 온도 1℃ 상승 시 0.45~0.55%의 출력이 감소한다. 결과적으로 태양광발전은 태양전지(CELL)의 특성상 태양광모듈의 표면 온도상승에 따라 출력이 떨어지게 된다. 출력 저하는 태양광발전의 효율을 떨어뜨리며 효율이 떨어지면 최종적으로 태양광발전의 발전량에 따른 전력판매 수익이 감소하는 결과를 낳는다. 따라서 본 논문에서는 온도검출 센서를 통해 설정된 온도 이상으로 식별 시 태양광모듈 하부(또는 주변)에 냉각 공기를 분사시키는 방식을 연구방안으로 제안한다. 추가로 손실된 태양에너지를 활용하여 발전량을 증가시키며 냉각 공기를 통한 냉각기능을 적용함으로써 발전량을 더욱 증대시킬 수 있도록 하였다.

창호 에너지소비효율등급제에 따른 공동주택의 열성능 평가 (Energy Performance Evaluation of Apartment Houses According to Window Energy Consumption Efficiency Rating System in Korea)

  • 임희원;김동윤;이수만;안정혁;윤종호;신우철
    • 설비공학논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.159-166
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    • 2018
  • The Korean fenestration energy consumption efficiency rating system only considers thermal performance of the heat transfer coefficient (U-value) and airtightness excluding optical characteristics of the solar heat gain coefficient (SHGC). This study analyzed annual heating and cooling energy requirements on the middle floor of apartment by optical and thermal performance of windows to evaluate the suitability of the rating system. One hundred and twenty-eight windows were analyzed using THERM and WINDOW 7.4, and energy simulation for a reference model of an apartment house facing south was performed using TRNSYS 17. The results showed that window performance was the main factor in the heating and cooling load. The heating load of the reference model was 539 kWh to 2,022 kW, and the cooling load was 376 kWh to 1,443 kWh. The coefficient of determination ($R^2$) of the heating and cooling loads driven from the SHGC were 0.7437 and 0.9869, which are more compatible than those from the U-value, 0.0558 and 0.4781. Therefore, it is not reasonable to evaluate the energy performance of windows using only the U-value, and the Korean fenestration energy consumption efficiency rating system requires a new evaluation standard, including SHGC.

단열 도료 코팅 창호의 냉난방부하 특성분석 및 경제성 평가 (The Estimation of Heating, Cooling Load and Economical Efficiency Analysis of Insulation Paint Coating Windows)

  • 정열화;김병수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.95-102
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    • 2011
  • The purpose of study is to estimate heating, cooling load performance and economic efficiency in office building with applied the functional paint. this paint can reduced SHGC(Solar Heat Gain Coefficient) on the glazing surface by coating. In this study, estimated to compared with double glazing, low-e glazing, IP(Insulation Paint) and IPu(Insulation UV-Cut Paint) coating glazing. As a result of this study, 1)heating & cooling load Analysis, SHGC value and U-factor of double glazing is about 0.70 and 3.29($W/m^2K$). low-E glazing is about 0.65 and 2.70($W/m^2K$). Two-side it is about 0.27 and 3.25($W/m^2K$). When compared to double glazing, annual heating & cooling load of low-E glazing, Two-side IPu and IP paint coating glazing is 3,012MWh($124kWh/m^2$), 2,910MWh($120kWh/m^2$), 2,867MWh($118.4kWh/m^2$) and 2,867MWh($118.4kWh/m^2$). It i sreduced to 2.0%, 5.2%, 6.7%, and 6.7% respectively. 2)the estimation of economic efficiency, low-e glazing installed in office building can not recover the investment within a lifetime 40years. but IPu and IP paint, two-side coating in glazing, have a payback period of 13 years respectively.

고압 축소형 연소기의 설계 및 연소효율 평가 (A Design of High Pressure Sub-scale Combustor and the Assessment of Combustion Efficiency)

  • 이광진;김홍집;류철성;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.169-174
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    • 2006
  • 본 연구는 재생냉각형 고압 축소형 연소기 설계에 관한 것으로 이 연소기를 제작하기 전에 열유속측정을 위한 물냉각 고압 축소형 연소기를 제작하였다. 물냉각 고압 축소형 연소기의 연소시험결과 높은 연소성능 및 냉각성능이 검증된 설계 조건을 얻었고 이를 바탕으로 재생냉각형 고압 축소형 연소기의 형상을 설계하였다. 설계된 연소기의 형상은 제작이 완료된 후 연소시험을 수행하여 실용성을 검증 할 예정이다.

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전동스쿠터용 배터리팩 냉각시스템 개발을 위한 수치해석 (Numerical Analysis on development of the Cooling System for E-Scooter Battery Pack)

  • 이석영
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.30-36
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    • 2016
  • 전동스쿠터용 배터리팩은 상온보다 고온일수록 내부저항이 감소하여 충전효율은 상승하나 배터리 안전성 문제로 인하여 냉각시스템을 필요로 한다. 본 연구의 목적은 냉각용 공기 흡입과 배출 방법과 시기를 다르게 하여 냉각 효율성을 분석하는 것이다. 배터리팩 내부에서 각각의 배터리 사이에 큰 온도편차가 존재하는 경우 배터리의 성능과 효율이 저감된다. 따라서, 배터리팩 냉각성능을 입-출구 냉각팬의 작동 방법 및 시기 변화에 의해 배터리의 성능과 효율을 개선시키도록 한다. 연구에 사용된 수치해석 상용코드는 17.0버젼의 ANSYS CFX이다.

냉수파이프에 의한 온실의 제습 및 증발냉각효율 (Dehumidification and Evaporative Cooling Efficiency by Water Pipes in Greenhouse)

  • 김문기;남상운;윤남규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.237-245
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    • 1998
  • 극심한 고온으로 인해 정상적인 작물의 재배가 어려운 여름철의 온실 내 기온을 억제시키기 위한 방법 중 가장 효율을 인정받고 있는 증발냉각법은 실내 습도의 증가로 인해 그 사용에 제한을 받게 된다. 본 연구에서는 온실에서 증발냉각법의 냉방효율을 높이기 위한 방법으로 냉수파이프를 설치하여, 그 열적 특성을 분석하고, 제습효과를 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 동파이프와 아연도금스틸파이프의 총열전달량을 비교한 결과, 동파이프가 다소 크게 나타났으나, 유의성이 없었으며, 두 가지 파이프 모두 이론값 보다 실측값이 더 작게 나타났다. 냉수파이프 표면에 응축되어 제거된 수증기의 양은 동파이프와 아연도금스틸파이프 사이에서 큰 차이를 보이지 않았으나, 두 가지 파이프 모두에서 제습효과는 충분히 큰 것으로 나타났다. 냉수파이프를 설치함으로써 증발냉각시스템의 냉방효율을 평균 48%만큼 높일수 있으며, 평균 1.3$^{\circ}C$만큼의 실내기온을 추가로 냉각시킬 수 있는 것으로 예측되었다. 또한, 냉수파이프를 이용해 증발냉각시스템의 가동으로 인한 실내의 과습문제를 해결하기 위해서는 파이프표면의 응축된 수분을 효과적으로 제거할 수 있는 장치나 방법에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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온실의 냉방부하 및 포그시스템의 증발효율 실험분석 (Empirical Analysis on the Cooling Load and Evaporation Efficiency of Fogging System in Greenhouses)

  • 남상운;서동욱;신현호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.147-152
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    • 2015
  • 온실의 냉방부하 산정방법 개발을 위하여 열수지 방법에 기초한 냉방부하 산정식을 구성하고, 포그냉방 온실에서 냉방부하를 실측하여 검증하였다. 포그냉방 온실의 냉각열량은 포그분사에 의한 증발수량에 물의 증발잠열을 곱하여 구할 수 있다. 여기서, 증발수량은 포그 분사량에 증발효율을 곱하면 구할 수 있으며, 즉 분무수량을 계측하고 포그시스템의 증발효율을 알면 온실의 냉방부하를 실측할 수 있다. 따라서 온실의 냉방부하 실측을 위하여 실험온실에서 포그시스템의 증발효율을 실험하고, 실험온실의 열환경 계측과 더불어 포그 분사량을 계측하여 냉방부하 산정방법을 검토하였다. 먼저 냉방부하 산정식의 환기전열량을 검토하기 위하여 냉방을 실시하지 않은 상태에서 환기량 실측 실험을 통해 비교한 결과 열수지식을 이용한 환기전열량 예측은 비교적 양호한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 이류체 포그시스템의 증발효율은 0.3~0.94의 범위를 보였으며 평균 0.67로 나타났고, 환기율이 증가함에 따라 커지는 것으로 나타났다. 포그냉방을 실시하면서 온실의 환경을 계측하여 열수지식으로 냉방부하를 계산하고, 분무량 실측치로부터 증발 냉각열량을 구하여 비교한 결과 냉방부하 계산치와 실측치는 대체로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 냉방부하가 낮은 경우에는 실측치에 비하여 약간 크게 예측되었고, 냉방부하가 높은 경우에는 실측치보다 작게 예측되었다. 온실의 냉방시스템 설계 시에는 최대냉방부하를 이용하여 냉방설비의 용량을 결정하게 된다. 따라서 냉방부하가 큰 쪽에서 실측치보다 작게 예측되는 부분은 검토가 필요하지만 설비용량 산정시의 안전계수를 고려하면 본 연구에서 제시한 냉방부하 산정방법은 온실의 환경설계에 적용할 수 있는 것으로 판단된다.

고온기 근권냉방방식에 따른 냉방효과와 토마토 생육 (Cooling Efficiency and Growth of Tomato as Affected by Root Zone Cooling Methods in Summer Season)

  • 이재한;권준국;권오근;최영하;박동금
    • 생물환경조절학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.81-87
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    • 2002
  • 근권냉방 방식에 따른 냉방 효율과 토마토 생육 특성을 검토하고자 XL냉수순환, 라디에이타 냉풍, 패드냉풍 및 대조구를 처리한 결과는 다음과 같다. 근권부 냉방온도는 공급수온이 17.8$^{\circ}C$일 때 XL 냉수순환구는 18.$0^{\circ}C$ 라디에이타 냉풍구는 27.2$^{\circ}C$, 패드 냉풍구는 20.3$^{\circ}C$였다. 배지 깊이와 시간대별 평균온도는 XL냉수순환구 22.8~24.7$^{\circ}C$. 라디에이타 냉풍구 22.7~24.2$^{\circ}C$, 패드 냉풍구 20.5~23.2$^{\circ}C$, 대조구 25.9~29.6$^{\circ}C$를 나타내어 냉방처리구가 대조구에 비해 5~6$^{\circ}C$더 낮았다. 토마토의 생육에 있어 엽장. 엽폭은 대조구에 비해 컸으며, 생체중 및 건물중의 경우에서도 비슷한 경향이었다 근활력에 있어 대조구는 45.0ug/g에 비해 근권냉방 처리구는 58.5-62.8 ug/g으로 높았으나. 근권냉방 처리구간에는 큰 차이가 없었다.

재생온도와 외기조건 변화에 따른 제습 냉방시스템의 냉방 성능 및 엑서지 해석에 관한 연구 (A Study on Cooling Performance and Exergy Analysis of Desiccant Cooling System in Various Regeneration Temperature and Outdoor Air Conditions)

  • 이장일;홍석민;변재기;최영돈;이대영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권5호
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    • pp.413-421
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    • 2014
  • 제습 냉방시스템은 증발식 냉각기를 이용하여 공조 공기를 냉각하는 시스템으로 전기구동 냉각기 없이 열에너지만으로 냉방 공급을 수행할 수 있다. 따라서, CFC 계열의 냉매 사용에 의한 오존층 파괴 및 하절기 냉각기 가동에 의한 첨두 전력부하의 증가 등 기존의 냉방시스템이 야기하는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 제습 냉방시스템의 효율을 향상시키기 위해 냉방 성능과 엑서지 해석을 수행하였다. 특히 열역학 제2법칙에 근거한 엑서지 해석을 이용할 경우 전체시스템과 구성요소에서의 엑서지 파괴의 원인을 분석함으로써 시스템의 효율과 관련된 주제에 대하여 더욱 본질적인 측면에서 접근할 수 있다. 본 연구의 목적은 재생온도와 외기조건의 변화에 따른 재생 증발식 냉각기를 이용한 제습 냉방시스템의 성능계수, 냉방용량, 엑서지 성능을 평가하는 것이다.