• 제목/요약/키워드: 복합태양열 흡수기

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고온용 태양열 복합 흡수기의 열특성 분석 연구 (A Study on Thermal Characteristics of Hybrid Solar Receiver for Dish Concentrating System)

  • 강명철;김진수;강용혁;김낙주;유성연
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.571-575
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    • 2006
  • To improve economic of solar power generation, stirling engine is required continuous operation and the receiver has to be provided with an additional combustion system. The hybrid receiver with a specially adapted combustion system is possible to 24 hr/day operation by solar and gas-fired. The inner cavity and external wall serve as absorber surfaces using collected irradiation and heat transfer surfaces for the gas heat flow, respectively. The hybrid receiver was designed and fabricated for the dish/stirling system. The analytical method for pridicting natural convective heat loss from receiver is used. The Koenig and Marvin model is used to estimate convection heat loss and heat transfer coefficiency.

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태양열과 가스 연소열을 적용한 복합 태양열 흡수기의 열특성 연구 (Thermal Characteristics of Hybrid Solar Receiver using a Solar and Combustion heating)

  • 강명철;김진수;강용혁;윤환기;유창균;이상남
    • 신재생에너지
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    • 제2권4호
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    • pp.33-38
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    • 2006
  • The Dish/Stirling system with the Stirling engine is currently used to convert solar energy directly to electrical energy. Successful operation of dish/Stirling system is supported by hybrid system, which will allow continuous operation driven by solar and combustion heating. The hybrid Receiver has to be provided with an additional combustion system. The heat pipe receiver and conbustion system were manufactured and tested for thermal characteristics of receiver. Maximum temperature difference along the heat pipe surface is $200^{\circ}C$. Emission measurements showed low NOx values of 28 to 46 ppm and very high CO values of 18 to 201 ppm.

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태양열과 가스 연소열을 복합 적용한 흡수기의 열특성 연구 (Thermal Characteristics of a Solar and Gas-fired Receiver)

  • 강명철;김진수;강용혁;윤환기;유창균;이상남
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.157-160
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    • 2006
  • The Dish/Stirling system with the Stirling engine is currently used to convert solar energy directly to electrical energy successful operation of dish/Stirling system is supported by hybrid system, which will allow continuous operation driven by solar and combustion heat ins. The hybrid Receiver has to be provided with an additional combustion system. The heat pipe receiver and conbustion system were manufactured and tested for thermal characteristics of receiver. Maximum temperature difference along the heat pipe surface is $200^{\circ}C$. Emission measurements showed low NOx values of 28 to 46 ppm and very high CO values of 18 to 201 ppm.

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태양열과 프레온 기체 압축열 복합온수기 개발 (The hot water production through the combination of solar thermal energy and freon gas compression heat)

  • 정현채;김기선;선경호;남승영;이종원
    • 태양에너지
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    • 제10권2호
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    • pp.18-27
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    • 1990
  • 태양열과 프레온 R-12 기체 압축열 복합온수기를 개발하여 실용화할 수 있도록 했으며 개발 내용은 다음과 같다. 가. 라디에타형 집열기와 평판형 집열기를 고안하여 프레온 R-12 기체와 액체가 상변이를 하면서 순환하여 태양복사열과 간접복사열을 흡수하고 대기의 대류접촉전열을 통해 대기열을 효과적으로 흡수하도록 개발했다. 나. 저장조하부에 압축기를 위치하도록 하고 압축기 가동시 발생하는 압축기의 표면열과 압축기에서 발생된 기체열이 가장 효과적으로 저장조내에 주입되도록 압축기와 저장조내에 위치한 열교환기의 연결관을 축소화했다. 다. 저장조내에 압축된 기체로부터 열교환을 더욱 효과적으로 하기 위해 열교환기를 새로 고안하여 개발했다. 라. 2801, $50^{\circ}C$ 온수를 매일 생산하도록 하여도 혹한기에 월 6,000원 이하의 전기료가 소요됨을 실측했다. 마. 프레온 R-12 순환시스템으로 우리나라의 기후에서 태양열온수기 제작에 최대 장애요인인 동파문제를 완전제거 할 수 있었고 조작이 완전자동이며 하자 발생요인이 거의 없고 수명이 길며 제작단가가 낮아 보급에 큰 잇점이 있을 것임을 확인했다.

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고효율 III-V 화합물 태양전지의 기술개발 동향

  • 김효진
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.21-28
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    • 2016
  • 3족과 5족 물질로 구성된 III-V 고효율 화합물 태양전지는 태양광 스펙트럼에 대한 많은 파장영역대의 빛을 흡수할 수 있는 장점을 갖고 있어 지구상에서 만든 태양전지 중 가장 효율이 높다. 그러나, III-V 화합물 물질은 실리콘 보다 고가의 비용이 들므로 이를 극복하기 위해서 집광렌즈 및 빛을 추적하기 위한 추적기 등 집광시스템으로 구성되어야 한다. 본고에서는 고효율의 III-V 화합물 태양전지의 현재 기술개발동향 및 고효율 저가화를 위한 방안으로 기판재활용 기술, 태양광 태양열 복합활용 시스템 및 소형집광모듈 등을 소개하고자 한다.

CFD를 이용한 PVT 모듈 열교환기 성능 해석 (Heat efficiency Analysis of PVT module system using CFD)

  • 김양준;김동권;남승백;조인수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2011
  • PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

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Dish/Stirling 시스템 적용을 위한 Hybrid 태양열 흡수기의 열특성에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on the Thermal Characteristics of Hybrid Solar Receiver for Dish/Stirling System)

  • 강명철;김진수;강용혁;김낙주;유성연;김진혁
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.7-13
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    • 2007
  • A Dish type solar concentrating system consists of a parabolic concentrator and a cavity receiver. In order to achieve high temperatures from solar energy, it is essential to efficiently reflect the solar rays in the concentrator and to minimize thermal losses in the cavity receiver. Improving the economical efficiency of a solar power system required the stirling unit to be operated continuously. For continuous operation of the stilting unit, the receiver must be continuously provided with thermal energy from solar as well as additional combustion heat. It is possible for a hybrid solar receiver system equipped with an additional combustion to be operated 24 hrs/day. A hybrid solar receiver was designed and manufactured for a total thermal load of 35 kW in the operating temperature range $700^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. The hybrid receiver system was tested in gas-only mode by gas-fired heat to investigate thermal characteristics at inclination angle varying from 0 deg to 30 deg(cavity facing down) and the aperture to cavity diameter ratios of 0(closed cavity) and 1.0(open cavity). This paper has been conducted to measure temperature distribution in cavity surface and to analyze thermal resistances, and the evaporation and condensation heat transfer coefficient in all cases(open and closed cavity).