• 제목/요약/키워드: 집열기효율

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태양열 이용 축열식 직접접촉 열교환기의 열전달에 관한 연구 (A Study on Heat Transfer of n Storage Type Direct Contact Heat Exchanger for Solar Energy Utilization)

  • 강용혁;전명석;윤환기;천원기
    • 태양에너지
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    • 제15권3호
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    • pp.3-14
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    • 1995
  • 태양열 이용 축열식 직접접촉 열교환기의 실제 적용을 위한 작동조건도출 및 열교환기내 열전달 특성 규명을 위하여 작동유체를 물보다 가벼운 경우(Texaterm)와 무거운 경우 두가지를 실제 태양열 집열회로상에서 실험하였다. 작동유체가 물보다 가벼운 경우와 무거운 경우에 대해 실제 태양열 집열회로상에서 작동하여 최적 열전달을 위한 작동유체드럽형성과 유동을 도출하였고, 작동유체가 무거운 경우가 가벼운 경우보다 열손실계수가 높음을 알 수 있었다. 작동유체가 축열유체보다 가벼운 경우와 무거운 경우에 대해 실제 태양열 직열회로에서 실험한 결과, 작동유체가 가벼운 경우 체적 열전달계수는 $1.848{\times}10^{-3}w/cm^3^{\circ}C$, 효율은 73%이고 무거운 경우는 $0.128{\times}10^{-2}w/cm^3^{\circ}C$, 효율은 82%로 작동유체가 무거운 경우가 보다 좋은 것으로 나타났다.

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PVT 시스템의 PV 모듈 및 태양열 집열기 대비 성능 및 효율 비교분석 (The Performance and Efficiency Analysis of a PVT System Compared with a PV module and a Solar collector)

  • 어승희;이정빈;최윤성;김대현
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • A photovoltaic/thermal (PVT)solar system is the solar technology that allows for simultaneous conversion of solar energy into both electricity and heat. This paper compared the performance of PVT system with a conventional PV module and solar collector and analyzed electrical and thermal efficiency of PVT system in terms of solar irradiance and inlet temperature of the working fluid. Based on the experimental data, thermal and electrical efficiencies of he glazed PVT system were57.9% and14.27% under zero reduced temperature condition which were lower by 13.6% than the solar thermal absorber plate and by 0.08% than the PV module respectively. For the unglazed PVT system it had lower thermal efficiency than the solar thermal absorber plate but higher electrical performance than the PV module due to the cooling effect by the working fluid. However, total efficiency of the glazed PVT system was72.2% which was higher than combined efficiencies of the solar collector and PV module. Besides, total efficiency of the PVT system would be much higher if calculated based on unit area.

PVT 시스템의 PV 모듈 및 태양열 집열기 대비 성능 및 효율 비교분석 (The Performance and Efficiency Analysis of a PVT System Compared with a PV module and a Solar collector)

  • 어승희;이정빈;최윤성;김대현
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.60-67
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    • 2011
  • A photovoltaic/thermal(PVT)solar system is the solar technology that allows for simultaneous conversion of solar energy into both electricity and heat. This paper compared the performance of PVT system with a conventional PV module and solar collector and analyzed electrical and thermal efficiency of PVT system in terms of solar irradiance and inlet temperature of the working fluid. Based on the experimental data, thermal and electrical efficiencies of the glazed PVT system were 57.9% and 14.27% under zero reduced temperature condition which were lower by 13.6% than the solar thermal absorber plate and by 0.08% than the PV module respectively. For the unglazed PVT system, it had lower thermal efficiency than the solar thermal absorber plate but higher electrical performance than the PV module due to the cooling effect by the working fluid. However, total efficiency of the glazed PVT system was 72.2% which was higher than combined efficiencies of the solar collector and PV module. Besides, total efficiency of the PVT system would be much higher if calculated based on unit area.

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실험을 통한 건물통합형 태양광·열(BIPVT) 시스템의 난방성능 평가 (The Heating Performance Evaluation of Heating System with Building-Integrated Photovoltaic/Thermal Collectors)

  • 정선옥;김진희;김지성;박세현;김준태
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.113-119
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    • 2012
  • The heat from PV modules should be removed for better electrical performance, and can be converted into useful thermal energy. A photovoltaic-thermal(PVT) module is a combination of PV module with a solar thermal collector which forms one device that produce thermal energy as well as electricity. In many studies various water type PVT collectors have been proposed in effort to increase their electrical and thermal efficiency. The aim of this study is to evaluate the heating performance of heating system combined with PVT collectors that on integrated building roof. For this study, the BIPVT system of 1.5kWp was installed at the experimental house, and it was incorporated with its heating system. From the experimental results, the solar fraction of the heating system with BIPVT was 15%. It was also found that was analyzed that the heating energy for the house can be reduced by 47%, as the heat gained from BIPVT system pre-heated the water used for heating system.

ASPEN PLUS®를 이용한 태양열 유기랭킨사이클 열병합 발전시스템의 공동주택 적합도 분석 (Feasibility of a Solar Thermal Organic Rankine Cycle Power Plant for an Apartment Complex with Aspen Plus®)

  • 임석연;김형근;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권4호
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    • pp.317-324
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    • 2015
  • 본 연구에서는 아파트단지에 적용되는 태양열 급탕 시스템의 에너지 활용도를 높이기 위해 유기랭킨사이클을 적용하여 해석적 연구를 수행하였다. 시스템 해석은 Aspen $Plus^{(R)}$을 활용하였으며 태양열집열기는 급탕 온도와 유기랭킨 사이클의 운전 조건을 고려하여 진공관형 집열기를 적용하였다. R134a, R141a, R245fa 등의 냉매를 작동유체로 선정하였으며, 시스템 성능해석을 통하여 R245fa 냉매가 적용가능성이 가장 높게 나타났다. 비가역성 해석과 민감도 해석을 통해 유기랭킨 사이클 시스템의 효율 및 성능 확보를 위해서는 증발기와 터빈에 대한 기술 개발이 매우 중요하다는 것을 밝혀냈으며, 순수 급탕으로만 활용하는 시스템에 전기 생산 설비를 추가하게 되면 약 50%의 추가적인 경제성이 확보됨을 확인하였다.

흡열판에 돌출형 삼각 개구부가 설치된 가정용 태양열 공기가열기의 열성능에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Thermal Performance of a Domestic Solar Air Heater with Protruding Triangular Openings on the Absorber Plate)

  • 김현곤;부준홍
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.41-51
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    • 2016
  • A solar air heater was designed for supplementary domestic heating. The absorber plate had a series of protruding notches which had triangular openings on the front surface of the absorber plate to direct partial air flow to the rear surface and to enhance the convective heat transfer to the flowing air. The height of the opening as well as the opening configuration was determined by preceding numerical simulations. The experimental model had an absorber plate of 0.78-m width and 1.0-m length which was coated with black paint. The air temperature increased as much as $18^{\circ}C$ for $90-m^3/h$ flow rate when the absorber plate was inclined by $45^{\circ}$ for a clear-day solar irradiation of about $906W/m^2$. The collector efficiency ranged from 69 to 74%. Considering the simplicity of the structure and low manufacturing cost, the solar air heater might have competence as an auxiliary heating device for domestic use. On-site experimental results are presented with discussion for various solar irradiations and air flow conditions.

히이트파이프를 이용한 태양열 온수급탕 시스템에 관한 기초 실험 연구 (An Experimental Study on the Utilization of Heat Pipes for Solar Water Heaters)

  • 천원기;강용혁;전명석;곽희열
    • 태양에너지
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    • 제15권2호
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    • pp.3-11
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    • 1995
  • 본 논문은 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 제작 및 그 열성능에 관한 내용이다. 국내 기후에 적합한 모델을 도출하기 위하여 본 연구에서는 여러번에 기초실증 실험을 수행하였다. 히이트 파이프는 구리로 제작하였으며 증발부, 단열부 및 응축부의 길이는 각각 1700mm, 100mm, 그리고 200mm이다. 증발부는, 특히 효율적인 집열을 위하여 얇은 구리로 만든 핀(fin)을 부착하였다. 연구결과를 살펴보면 작동 유체의 종류, 윅(wick)의 유무, 표면 처리 정도 그리고 그 밖의 여러 설계인자에 따라 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 열성능이 적지 않은 영향을 받을 수 있음을 나타내고 있다.

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농산물(農産物) 건조(乾燥) 및 저장(貯藏)을 위(爲)한 태양열(太陽熱) 저장고(貯藏庫)의 개발(開發)에 관(關)한 연구(硏究) (Development of Solar Warehouse for Drying and Storing the Agricultural Products)

  • 김만수;장규섭;김성래;전병선
    • 농업과학연구
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    • 제9권1호
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    • pp.357-370
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    • 1982
  • 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 곡물(穀物)의 건조(乾燥)와 저장(貯藏)을 겸할 수 있는 농가용(農家用) 태양열(太陽熱) 저장고(貯藏庫)의 개발(開發)에 필요(必要)한 기초자료(基礎資料)를 얻기 위(爲)하여 구조(構造)가 간단(簡單)하고 가격(價格)이 저렴한 콘크리트 벽체의 저장고(貯藏庫)와 그 지붕을 대신(代身)한 태양열집열기(太陽熱集熱器)를 설계(設計) 제작(製作)하여 집열기(集熱器)의 성능(性能)을 실험(實驗)에 의(依)하여 구(求)하였으며 집열기(集熱器)에서 가열(加熱)된 공기(空氣)와 상온통풍(常溫通風)에 의(依)한 벼의 건조특성(乾操特性)을 비교(比較) 분석(分析)하였다. 건조(乾操)된 곡물(穀物)의 저장시(貯藏時)에 그 온도(溫度)를 예측(豫測)할 수 있는 simulation model을 개발(開發)하여 그 적합성(適合性)을 검정(檢定)하고 저장곡물(貯藏殺物)의 각(各) 부위(部位)에 대(對)한 온도(溫度)의 변화(變化)를 분석(分析)한 결과(結果)들을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본(本) 실험(實驗)에 설계(設計) 제작(製作)된 태양열집열기(太陽熱集熱器)의 효율(效率)은 평균(平均) 26%였으며 총열전달계수(總熱傳達係數)는 약(約) $25kJ/hr.m^2\;^{\circ}K$였다. 2. 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 건조(乾燥)에서는 공시(供試)벼의 함수율(含水率) 23.5%에서 15.0%까지 건조(乾燥)시키는데 7일(日)이 소요(所要)되었으며 상온통풍건조(常溫通風乾燥)에서는 함수율(含水率) 20.0%에서 15.5%까지 건조(乾燥)시키는데 12일(日)이 소요(所要)되었다. 3. 건조소요시간(乾燥所要時間)은 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 건조(乾燥)가 배(倍) 정도(程度) 빠르나 하층부(下層部)의 곡물(穀物)의 과건현상(過乾現象)의 방지책(防止策)이 철저히 구명(究明)되어야 할 것이다. 4. 저장곡물(貯藏殺物)의 온도(溫度)를 예측(豫測)할 수 있는 simulation model을 finite difference method에 의(依)해 개발(開發)하였으며 검정(檢定) 결과(結果) 실측치(實測値)와 잘 일치(一致)되었다. 5. 저장곡물(貯藏殺物)의 온도(溫度) 변화(變化)는 벽체와 접촉(接觸)하고 있는 부위(部位)에서 컸으며 곡물(穀物)의 손상(損傷)도 이곳에서 심(甚)할 것으로 사료(思料)된다.

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