• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.373-380
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• 2005

알루미늄 재질의 찬넬을 흡열판으로 이용하는 평판형 태양열 집열기를 개발하였다. 이러한 흡열판은 찬넬 내부 전체로 전열매체가 흐르기 때문에 집열기의 열적성능을 향상시킬 것으로 예상되며, 모듈화되어 있어 제작 및 설치가 기존 흡열판보다 용이하다는 장점이 있다. 제작된 찬넬형 평판형 태양열 집열기에 대한 집열효율 시험을 수차례 수행하면서 성능을 개선시키고 있으며, 그 결과 기존 상용화된 집열기 수준의 우수한 열적성능을 갖는 것으로 나타났다. 알루미늄 재질 흡열판 외에 플라스틱 재질의 찬넬형 흡열판도 적용하였으며, 기타 실용화 및 성능 향상에 필요한 요소들에 대해 연구하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.145-153
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• 1984

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.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.125-125
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• 2017

본 연구에서 원추형 태양열 집광기의 흡수관 표면의 흑색 도색 여부에 따른 효율분석을 수행하였다. 원추형 집광기 시스템은 열 손실 최소화 및 집광비가 우수한 $45^{\circ}$의 원추각을 갖는 원추형 집광기를 설계 및 제작하였다. 원추형 태양열 집광시스템은 열매체 축열을 위한 온도센서가 내장된 축열조와 태양에너지를 집열시키는 원추형 집광기, 유량측정을 위한 유량계, 열매체의 강제순환을 위한 펌프로 구성되어있다. 또한 지속적인 태양추적을 위해 2축 태양 추적 장치를 설치하였다. 흡수관은 원추형 집광기의 중심부에 설비되었으며, 열매체의 순환을 위해 이중 열교환기 구조로 제작되었다. 흡수관의 길이는 열 손실을 최소화하기 위하여 집광기의 높이와 동일하게 설계하였다. 원추형 집광시스템의 작동유체인 물은 펌프에 의해 흡수관과 축열조를 강제순환 하게되고, 용량이 70L인 축열조에 흡수관으로부터 흡수된 태양 복사열이 저장된다. 원추형 집광시스템의 성능실험은 청명한 날 유량 2L/min, 4L/min, 6L/min에 대해 수행되었으며, 집열효율을 계산하여 비교 및 분석하였다. 흑색으로 도색된 흡수기를 부착한 원추형 집광시스템의 집열효율은 82.25%로 나타났으며, 무 도색 흡수관을 갖는 원추형 집광시스템은 73.26%의 집열효율을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 흡수관 표면의 흑색 도색이 원추형 집광시스템의 집열효율에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.7 no.1
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• pp.110-121
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• 1983

ASHRAE 표준을 참고로 하여 한국과학기술원(KAIST)에서 수정한 집열기 시험 장치의 주요부품 의 설계도면 및 Specification 등을 제시하였다. 또한 ASHRAE 표준 시험 절차를 재분석하고 KAIST에서 수정한 Test Loop를 시험하기 위한 실험절차의 개요도 설명하였다. ASHRAE 표준 상의 가장 중요한 실험인 (1) 집열기 시간 상수 실험과 (2) 수직에 가까운 입사각에 대한 효율 실 험 및 (3) 입사각 수정 계수 실험 등을 실제 태양 아래에서 실험하여 그 결과도 그림으로 제시하 였다. 본 연구를 통해서 얻은 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 한국 과학 기술원 에서 설계한 집열기 시험 장치는 ASHRAE의 표준 절차에 따라 액체 가열식 집열기의 열효율을 측정하기 위한 실용적 장치임을 알 수 있다. 일반적으로 ASHRAE 표준 93-77은 합리적인 절차 라고 할 수 있다. 그러나, 최소일사량 규정(즉 630W/m$^{2}$ 미만이 되어서는 안된다고 하는 ASHRAE 규정) 같은 것은 일사량이 적은 기후 조건하에서는 다소 하향 조정하여도 정확한 효율 곡선을 얻을 수 있다고 하겠다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.9
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• pp.799-805
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• 2013

An analytical study is conducted to assess the efficiency of a flat-plate solar collector using nanofluids. The nondimensionalized 2D heat diffusion equation is solved by assuming a wavelength-independent extinction coefficient and intensity to obtain the analytical solution of the temperature distribution in the flat-plate solar collector. The dimensionless temperature distribution is investigated as functions of the volume fraction of the nanofluids, magnitude of heat loss, and collector's depth based on the analytical solution when using water-based single-walled carbon nanohorn (SWCNH) nanofluids as a working fluid. Finally, the efficiency of the flat-plate solar collector using the nanofluids is predicted and compared with that of the conventional solar collector. The results indicate that the efficiency of the nanofluid solar collector is better than that of the conventional solar collector under specific geometrical conditions.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.48-53
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• 1985

농산물 건조를 위하여 평판형 태양열 집열기를 이용할 경우 가열된 출구공기는 각종 농산물건조적온보다 일반적으로 고온이므로 이의 조절을 위한 출구공기 온도의 예측이 중요시 된다. 본 연구에서는 차원해석법(dimensional analysis)을 이용하여 평판형 집열기의 출구에서 나오는 가열된 공기의 온도를 예측하는 방법이 제시되었으며, 이 방법을 이용하여 집열기의 출구공기온도 예측방정식들이 유량별로 유도되었다. 이 방정식들로부터 구한 출구온도들은 실측한 값들과 잘 일치하였으며($R^2$=0.917~0.957) 또한 집열기의 효율을 나타내는 이론식이 출구공기온도 예측방정식으로 부터 직접 유도되었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.198-202
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• 2014

In the solar heat collection system, we can determine how the collector will perform under specific conditions from the efficiency curve. By understanding the basic principles which govern the operation, designers can maximize the output from the collector. Absorptance, transmission and the total heat transfer coefficient were introduced to induce this efficiency curve. Designers who can make use of the implicit information on the curve in this report will generate systems which obtain the best return from their client's investment.

• KIEAE Journal
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• v.9 no.4
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• pp.37-42
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• 2009

Photovoltaic-thermal(PVT) collectors are a combination of photovoltaic modules with solar thermal collectors, forming one device that receives solar radiation and produces electricity and heat simultaneously. The PVT collectors can produce more energy per unit surface area than side by side PV modules and solar thermal collectors. There are two types of water type PVT collectors, depending on the existence of glass cover over PV module; glass-covered(glazed) PVT module, which produces relatively more thermal energy but has lower electrical yield, and uncovered(unglazed) PVT module, which has relatively lower thermal energy with somewhat higher electrical performance. In this paper, the experimental performance of two types of the water-based PVT combined collectors, glazed and unglazed, was analyzed. The electrical and thermal performances of the PVT combined collectors were measured in outdoor conditions, and the results were compared.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.4
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• pp.324-331
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• 2013

All evacuated tube collector is being constantly studied since it can reduce the conductive heat loss in absorber by using vacuum technology and has advantage of heat transport capacity and quick thermal response in comparatively small temperature difference. This study investigated the dynamic thermal performance of the solar collector with the control condition of solar irradiance and fluid temperature by using performance experimental apparatus which is combined with solar collector and refrigerator, examined the thermal characteristics in definite temperature range of fluid in constant temperature tank by simultaneously measuring refrigerating performance. As a result of it, I deducted the related equation of collector efficiency and found that mean collector efficiency has increased through quick heat transfer characteristics according to increase of outdoor temperature and irradiance in case of outlet temperature of constant temperature tank $22^{\circ}C$ when set outlet temperature of solar collector $25^{\circ}C$ with outlet temperature of constant temperature tank $18^{\circ}C$ & $22^{\circ}C$. Also COP of refrigerator was acquired value of 6.2~7.1 at outlet temperature of constant temperature tank $18^{\circ}C$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.5
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• pp.1237-1245
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• 1993

In this study, a model of a flat plate solar collector using a heat pipe was manufactured and tested to investigate such operational characteristics of the present system of solar collector as start-up process, temperature distribution on the absorber plate and operation of the heat pipe. Moreover, collector efficiency was measured for 20-30 minutes of operation at various conditions of weather and the result was compared with that tested by Hill et. a. for a flat plate solar collector using direct circulation of coolant. Some results obtained in this study could be summarized as follows. (1) The required time for the initial start-up process was about 5-6 minutes, but the heat pipe began to operate as soon as the absorber plate was exposed to solar radiation. (2) On the absorber plate, the temperature distributions in axial direction maintained nearly constant, while temperature distributions in transversal direction showed smooth decrease with $3-5^{\cird}C$ along with solar radiation. (3) Thermal inertia of the collector system had a favorable effect to damp the turbulent variation of solar radiation. (4) The collector efficiency of the present system showed nearly the same tendency but a decrease of about 10% compared with that using direct circulation of coolant.