• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.376-383
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• 2019

This paper presents of thermal performance analysis by using mathematical models for a compound parabolic collector (CPC) system employing heat storage tank. The thermal performance including insolation energy, heat loss from collector system, useful energy, collector efficiency, and temperature of storage tank were theoretically investigated through a year using monthly-average meteorological data at Seoul. The simulated results showed that the CPC systems are suitable for the applications of higher temperature than flat plate collector (FPC) systems.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2007년도 추계학술 발표회
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• pp.181-186
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• 2007

본 논문은 현재 국내 외적으로 널리 공급되고 있는 유리식(glass) 진공관형 태양열 집열기를 대체할 수 있는 비유리식(non-glass) 진공관형 태양열 집열기의 설계 및 제작에 관한 실험적 내용을 소개하고 있다. 비유리식 진공관형 태양열 집열기는 유리식에 비해 그 내구성이 탁월할 뿐 아니라 적용성도 뛰어나지만 비유리식 집열기는 유리식 집열기와 달리 외부공기 입자의 진공관 내부로의 확산을 억제하거나 그 내부의 진공도 유지를 위해 특수 설계를 하여야 하며 아울러 소재의 특성을 최대한 살릴 수 있는 응용 기술의 개발을 필요로 한다. 이를 위하여 진공관 내부의 일정한 진공도 유지를 위해 집열기와 별도로 설치된 Vacuum Chamber를 진공관과 튜브(vacuum connector)로 연결하여 진공관 내의 outgasing이 가능하도록 할 수도 있으며, 진공관 외피에 공기의 침투를 억제하기 위한 gas barrier coating을 고려할 수도 있다. 본 논문에서 소개하는 비유리식(non-glass) 진공관형 태양열 집열기는 기계, 화공, 재료 등 다양한 분야의 원천 기술을 복합적으로 적용한 것으로 기존의 유리식에 비해 설계 및 제작에 있어서 다소 복잡한 양상을 띠고 있다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제37권12호
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• pp.48-53
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• 2008

• 설비공학논문집
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• 제28권11호
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• pp.458-465
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• 2016

The purpose of this research is to improve the thermal effiency of solar collector and to quantitatively analyze its performance. Solar thermal systems have been limited to water heating systems mainly using low-temperature range. However, through diverse developments, the application has been extended to medium- and high-temperature fields such as solar heating, solar air conditioning, and solar thermal industrial process. Among the diverse research, this research is specially focusing on enhancement of the thermal performance by minimizing the heat loss coefficient of flat plate solar collectors. In order to do it, a front-side glazing material and a back-side insulation material with high insulated structure is proposed and based on computational analysis, the performance of energy collecting volume of the proposed solar collector is analyzed. The research shows that the proposed structure has the excellent performance at medium- and high-temperature range. therefore, it is expected that the proposed structure can easily replace existing technologies.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.124-124
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• 2017

본 연구에서 원추형 집광기와 CPV셀을 기반으로 한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템의 설계 및 제작과정을 다룬다. 원추형 집광기의 경우, 이론적 해석을 통하여 최고의 집열효율을 갖는 원추각 45도의 집광기 4개를 결합하여 사용하였다. 원추형 복합시스템은 태양에너지를 집열하여 열에너지를 생산하는 집광기와 작동유체의 순환을 위해 이중 구조로 제작된 흡수기, 집광된 태양으로부터 전기에너지를 생산하는 CPV셀 등으로 구성되어 있다. 효율적인 태양복사열 집광을 위해 태양 위치에 따라 고도각과 방위각을 추적할 수 있는 2축 태양추적장치를 설비하였다. CPV셀은 원추형 집광기의 중심부에 위치한 이중 흡수관의 고집광부인 상단부에 위치하였으며, CPV셀의 결함을 방지하고, 부가적 태양광 집광을 위해 2차 보조 집광기를 부착하였다. 본 논문에서 소개하는 원추형 CPV/T 복합 시스템은 기존 원추형 시스템에 CPV 셀을 부착하여 전기와 열을 동시에 생산 할 수 있으며, 생산된 전기에너지와 열에너지를 이용하여 온실재배의 난방 문제, 운영비용 절약 등 다양하게 농업 분야에 적용가능하다. 특히, 원추형 복합시스템은 설계 및 제작에 있어 쉽고 간결하며, 제작 단가가 낮다는 점에서 보급에 이점이 있을 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권3호
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• pp.30-41
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• 2014

PV/Thennal combined system is a solar energy device that uses photovoltaic module as thermal absorption plate, producing thermal energy as well as electricity which can be utilized in buildings. The system removes heat from PV module through air or liquid and its efficiency will vary dependant on the thermal medium. The heat as the forms of hot air or hot water can be utilized for building use, like space heating and hot water. A significant amount of research and development on hybrid PV/thermal(PVT) collectors has been carried out. This study reviews literature on the research of air-based hybrid PVT collectors in terms of their design and energy performance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.58-66
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• 2019

Static compound parabolic collectors (CPCs) have advantages such as ease for fabrication and lower cost compared with other concentrating collectors. In this study, thermal performance analysis of CPC employing heat storage tank was carried out. The clearness index and capacity of heat storage tank are taken as the main parameters for numerical simulation. The effects of the parameters on the hourly and daily system performances ncluding the useful energy, heat loss, and collector efficiency were numerically investigated. Results showed that the system has a potential for efficient recovery of solar thermal energy.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.182-191
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• 2016

In the present work, a solar assisted heat pump (SAHP) system with a hybrid collector was analyzed. For this, a simplified thermodynamic model was developed. Based on the proposed model, the heat transfer rate, COP, and the annual operating hour of the SAHP system were estimated. The effect of the variation of system design parameters on the performance of the system was also examined. From the results, the performance was improved with increasing the effectiveness of heat exchangers and decreasing the difference between the evaporation temperature and the outlet brine temperature of the hybrid collector loop. Finally, the performance of SAHP system with a hybrid collector was compared with that of conventional serial and parallel SAHP systems. The SAHP system with a hybrid collector was substantially better than a series system and slightly worse than a parallel system for both the yearly averaged heat transfer rate and COP. However, the annual operating hour of the SAHP system with a hybrid collector was much better than that of a parallel system.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권5호
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• pp.69-76
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• 2010

In this study, the solar thermal and geo-source heat pump(GSHP) hybrid system for heating and cooling of Zero Energy Solar House(ZESH) was analyzed by experiment. The GSHP in this hybrid system works like as aback-up device for solar thermal system. This hybrid system was designed and installed for Zero Energy Solar House (KIER ZeSH) in Korea Institute of Energy Research. The purpose of this study is to find out that this system is optimized and operated normally for the heating load of ZeSH. The analysis was conducted as followings ; - the thermal performance of facade integrated solar collector - the on/off characteristics of solar system and GSHP - the contribution of solar thermal system. - the performance of solar thermal and ground source heat pump system respectively. - the meet of thermal load (space and water heating load). This experimental study could be useful for the optimization of this system as well as its application in house. This hybrid system could be commercialized for the green home if it is developed to a package type.