Concentric evacuated tube solar energy collector has been interested recently since government has driven to install alternative energy systems in new large building. In this paper, testing of the evacuated tube collector is conducted in outdoor during daytime by transient method. The collector thermal efficiencies are plotted in term of $(T_{in}-T_a)/Ic$, where $T_{in}$ is inlet working fluid temperature, $T_a$ is atmospheric temperature and $I_c$ is solar irradiation on the collector surface. The evacuated tube collector efficiency is ranged from 50% to 63% in real outdoor condition. In addition, the total overall heat loss coefficient is found to have an inverse variation to $(T_{in}-T_a)/I_c$ so that the coefficient becomes very high when $(T_{in}-T_a)/I_c$ is small.
The nanofluids are the fluids with excellent thermal property, it is expected as a working fluid of the next generation. The nanofluids are well known that if it is used in the boiling heat transfer system, the critical heat flux is enhanced up to 200%, and the thermal conductivity is increased up to from 10 to 160%. However, the fouling phenomenon can be occurred that nanoparticles of nanofluids are deposited on the heat transfer surface. Therefore, to investigate relation between nanofluid and fouling, this study is carried out using oxidized graphene nanofluid. Also it compared and analyzed the critical heat flux and the boiling heat transfer coefficient. As the result, in case of oxidized graphene deposition for fouling, the critical heat flux is increased up to 20% more than oxdized graphene nanofluid. However, the boiling heat transfer coefficient is decreased down to about $6kW/m^2K$ at $1,000kW/m^2$ more than pure water.
It is essential to reduce the amount of fossil fuel because facing with the natural problem such as a global warming. To achieve this goal, many of interests in the use of renewable energy is growing. Especially, as one of these renewable energy systems, a solar air heater invention has been conducted for enhancing the efficiency of solar air heater. According to this trend, scale-down sized experiment apparatus was constructed and performed for searching a proper fin and confirming the heat transfer performance by fin shape on constant heat condition to enhance efficiency of solar air heater. In this experiment, heat gain, convection heat transfer coefficient, number of transfer units, Nusselt number, Reynold's number, friction factor, performance factor were investigated in order to evaluate the thermal characteristics based on the real data obtained. By comparison with the each fin performance, a zigzag shape keeping a right angle to the plate had the highest value among them.
Greenhouses should be heated during nights and co Id days in order to fit growth conditions in greenhouses. Ground source heat pump(GSHP) or geothermal heat pump system(GHPs) is recognized to be outstanding heating and cooling system. Horizontal GSHP system is typically less expensive than vertical GSHP system but requires wide ground area to bury ground heat exchanger (GHE). In this study, a horizontal GSHP system with thermal storage tank was installed in greenhouse and investigated as performance characteristics. In the daytime, heating load of greenhouse is very small or needless because solar radiation increases inner air temperature. The results of study showed that the heating coefficient of performance of the heat pump($COP_h$) was 2.9 and the overall heating coefficient of performance of the system($COP_{sys}$) was 2.4. Heating energy cost was saved 76% using the horizontal GSHP system with thermal storage tank.
The objective of the present study is to investigate the load delivery characteristics of a hybrid-renewable energy system with geothermal and solar heat sources for hot water, heating and cooling of a residential house in Korea. The hybrid energy system consists of ground source heat pump of 2 RT for cooling with a 150 m vertical U-bend ground heat exchanger, solar collectors of 4.8 m2 and gas fired backup boiler. The averaged coefficient of performance of geothermal module during cooling and heating seasons are evaluated as about 4.5 and 3.8, respectively.
In order to study on influence of fin pitch and shape of heat exchanger on the elevation of heat transfer efficiency, we make models of louvered fin type heat exchanger which was given a transformation of fin pitch in louvered fin type heat exchanger which are of en used now. And the influence of fin pitch on pressure drop and characteristics of heat transfer was experimented and analysed when air velocity and fin pitch was a variable. The results of experiment shows below. Pressure drop shows larger in louvered fin type heat exchanger than in plate fin type heat exchanger, size of pressure drop shows like this order that fin space is 4mm, 5mm, 6mm. Mean heat transfer coefficient shows higher in louvered fin type heat exchanger than in plate fin type heat exchanger, size of mean heat transfer coefficient by fin space shows same in both case in louvered fin type heat exchanger and plate fin type like this order that fin space is 4mm, 5mm, 6mm.
A horizontal mantle heat exchanger for a thermosyphon-driven SDHW(solar domestic hot water) was numerically simulated and fluid flow and heat transfer in the annulus of the mantle heat exchanger were quantitatively investigated. The Reynolds number, the location of the inlet, and the gap of the annulus were selected as the important design variables. The effects of the design variables on the heat transfer characteristics were thoroughly studied. Based on the numerical results, a correlation for predicting the heat transfer coefficient was suggested as the conclusion of this study.
알루미나 입자(${\rho}_p=2298kg/m^2$)를 유동입자로 사용한 수직이중관식 유동층형 열교환기에서 입자직경($d_p$=0.41, 0.54, 0.65, 0.77mm) 및 초기충진높이($H_o$=50, 100, 150, 200, 250mm)가 전열성능에 미치는 영향을 소요동력의 관점에서 고찰하였다. 내관으로 핀이 달린 관을 사용하는 경우와 평활관을 사용하는 경우의 전열성능을 단상강제대류 열교환기와 비교 검토하였다. 소요동력에 따른 전열성능을 비교한 결과, 입자직경이 작을 수록, 초기충진높이가 높을 수록 전열효과가 증가하며, 실험범위에서 핀이 달린 관을 사용하는 경우가 평활관을 사용하는 경우보다 초기충진 높이에 따라 $2.96{\sim}3.45$배의 전열촉진효과가 있음을 알았다. 또 단상강제대류형 열교환기에 비해 유동층형 열교환기가 열전달효과가 우수한 영역이 존재하며, 평활관을 사용하는 경우에는 최대 91.3%, 핀이 달린 관을 사용하는 경우에는 최대 127.1% 의 전열촉진효과가 있었다.
The heat transfer experiment in a latent heat storage tank as a solar energy storage system for the hot water supply was carried out. The latent heat storage tank was consisted of triple - tube type ; Outer shell for hot water from solar collector, PCM storage vessel in the middle of the tank and inside tube for hot water recovery. The heat storage tank has the dimension of 60 cm long and 34 cm outside diameter. Paraffin wax(m.p = 55.4C) and sodium acetate trihydrate(m.p = 58 C) were employed as the PCM this study. Experimental variables were inlet temperature and flow rate of the hot water for heat storage stage and cold water for heat recovery stage. Temperature profiles, heat transfer coefficient and the efficiency of heat storage$(Q/Q_{max})$ and heat recovery $(Q/Q_{max})$ were determined for the paraffin wax and inorganic salt respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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