1985년도에 체신부에서는 태양열 우체국사를 체신부 산하 각청마다 시범적으로 1개국씩 건립하였는데, 건립된 우체국사 전부 자연형 태양열 시스템을 적용하였다. 이후 '89년까지 전국에 26개 자연형 태양열 우체국사가 건립되어 우리나라에 있어서 자연형 태양열 공공건물의 영역을 확대시키는데 획기적인 계기가 되었다. 따라서 본고에서는 이제까지 건립된 자연형 태양열 우체국사의 문제점을 실태조사 등을 통해 파악하여 이들 문제점을 단계적 해결을 위한 접근 방향을 모색하고, 이와 더불어 보다 열성능이 향상되고, 업무환경이 개선된 자연형 태양열 우체국사의 본격적 건립에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
전 세계적으로 무분별한 화석에너지 사용에 따른 환경오염 문제와 에너지원의 고갈로 인하여 태양에너지는 대체에너지원으로 가장 유용한 에너지원이다. 대체에너지원으로의 태양에너지는 다양한 이용분야가 개발되어 실용화되고 있는데 그 중에서 온수급탕을 위한 연구로 자연형 태양열 시스템과 상변화형 시스템이 주류를 이루고 있다. 자연형 시스템의 개발과 실용화로 얻어진 기술을 바탕으로 기후에 적합한 상변화를 이용하는 시스템 개발을 추진하고 있는 실정이다.(중략)
본 연구에서는 자연형 태양열 시스템의 하나인 축열벽형(Trombe Wall System)에 대한 전산해석을 수행하였다. 자연대류가 있는 2차원 정상상태 층류 해석모형을 설정하고, 상용 유동해석 프로그램인 PHOENICS를 이용하여 형상 변화가 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 주된 인자인 통기구 넓이, 벽 간격, 통기구 위치에 따라 질량유속, 최고온도 등이 변하여 각각의 경우에 열활용율이 최대가 되는 조건이 있음을 보이고, 세가지 인자를 모두 고려한 더욱 정밀한 해석을 통하여 최적의 형상을 제시하였다.
Thermal performance of passive solar Trombe wall system which is applied on the south wall of KIER Zero energy Solar House has been monitored for 6 months of heating season. Based upon the long-term measurement results, extensive statistical analysis was conducted to investigate temperature profiler and heat flow pattern in Trombe wall system under actual operating condition. Heat flow characteristics depending on the time variation of day and month was clearly revealed. Heat gain and loss on the inner surface of the Trombe wall was calculated base upon measured temperature data. Those results would be utilized to improve the efficiency of new type solar storage wall system.
본 연구의 진행은 자연형 태양열 시스템의 검토, 그리고 태양열 냉 난방시스템 분류 및 실태조사, 끝으로 태양열이용전화국기본설계도면 제시의 순으로 하였다. 그런데, 태양열이용전화국 기본설계는 능률적 업무 흐름에 따른 공간계획 및 시설계획을 수립하여, 그리고 무엇보다도 에너지를 절약함과 동시에 대체에너지중 하나인 태양열을 보다 적극적으로 이용한 건물이 되도록 계획하였다.
In dish concentrating system, natural convection heat loss occurs in cavity receiver. Heat loss mechanisms of conduction, convection, and radiation can reduce the system efficiency. To obtain the high efficiency, the receiver is to absorb the maximum of solar energy and transfer to the working fluid with maximum of heat losses. The convection heat loss is an important factor to determine the system performance. Numerical analysis of the convection heat loss of receiver was carried out for varing inclinaton angle from 0$^{\cdot}$ to 70$^{\cdot}$ with temperature range from 400$^{\cdot}C$ to 600$^{\cdot}C$ using the commercial software package, Fluent 6.0. The result of numerical analysis was comparable with convection heat loss model of solar receiver.
주거용 온수급탕에 소비되는 에너지를 절약하기 위하여 국내기후와 생활환경에 적합한 자연대류형 태양열 온수 급탕 시스템의 개발에 관한 연구이다. 비교분석을 위해 집열기와 열교환 형태에 따른 여러형태의 축열조를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한, 열성능 분석결과를 토대로 시스템 최적화를 통한 모범도면을 작성하였고, 지역별, 기후별 실증실험을 위하여 전국7개도시(서올, 부산, 대구, 광주, 대전, 강릉, 제주)에 시범 설치하여 열성능 및 실용화 가능성을 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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