Abstract
In the present work, a computer simulation is performed employing Hottel-Whillier-Bliss model for thermal performance of solar collectors. The major collector parameters examined in the computer simulation are: number of transparent glass covers(N), thermal emissivity of the absorbing plate surface (.epsilon.$_{P}$), absorptivity of absorber plate (.alpha.$_{p}$), flow rate per unit area of collector (G), $L_{b}$ / $k_{b}$ of insulation material, tilt angle of collector (S), and solar insolation(I). By varying numerical values of the major collector parameters around their typical values, the corresponding variations in thermal efficiency curves are examined. In addition, an experimental investigation has been carried out with a slightly modified KAIST collector test loop under a real sun condition in order to compare with the simulation results, examine the applicability of the mathematical model of the collector thermal performance, and study the effect of variation of flow rate (G) on thermal efficiency and the range of optimum flow rate.e.
본 연구에서는 먼저 집열기의 열성능에 관한 가장 전형적인 Hottel-Whillier- Bliss의 모델을 사용하여 모의 실험을 수행하였다. 모의 실험에 사용한 집열기의 주 요 변수는 덮개 유리의 수(N), 집열판의 방사율(.epsilon.$_{p}$), 집열판의 흡수율(.alpha.$_{p}$T),집열기 단위 면적당의 유량(G), 집열기 단열재의 $L_{b}$/ $K_{b}$, 집열기 경사각 (S),일사량(I) 등이며 이들 집열기 변수의 대표치(typical values)를 중심으로 각 변 수의 값을 변화시켜서 여기에 따른 집열기 효율 곡선의 변화를 조사하였다. 모의 실 험결과와 비교하고, 모의 실험에 사용한 수학적 모델이 집열기의 열성능을 평가하는 데에 적합한가를 확인하고, 운전중에 인위적으로 그 값을 조절할 수 있는 운전 변수중 특히 유량(G)의 변화에 따른 집열기 효율변화와 최적유량의 범위를 동시에 실험적으로 조사하기 위하여, 액체 가열식 집열기 시험장치의 회로를 보완하여 실제 태양 아래에 서 실험을 수행하였다.