• Title/Summary/Keyword: 집열기 설계

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A Thermal Performance Test Loop Design for Liquid - Heating Solar Collectors (액체식 태양열 집열기의 열성능 평가시험 루우프 설계)

  • Chun, M. H.
    • 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.

Design and Fabrication of a Nonglass Solar Vacuum Collector (비유리식 진공관형 태양열 집열기의 설계 및 제작)

  • Oh, Seung-Jin;Hyun, Jun-Ho;Kim, Nam-Jin;Lee, Heon-Ju;Lee, Yoon-Jun;Chun, Won-Gee
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2007.11a
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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.

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Thermal Performance Analysis for the Low-Cost Solar System with Trickle-Collector (유하식 집열기를 이용한 저가 집열 시스템의 성능해석)

  • Kim, Bu-Ho;Lee, Dong-Won
    • Solar Energy
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    • v.10 no.3
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    • pp.19-26
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    • 1990
  • Theoretical analysis for the thermal performance on the low-cost trickle collector, which is easy to manufacture and construct, has been performed. The results were in reasonably good agreement with those of the experiments. They have been applicable to predict long-term thermal performance on the low-cost solar collecting system. The dialogue type of computer program has been written based on the f-chart method and it can be used for designing a these collecting system, and investigating its economic feasibility.

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태양열 난방의 계절에 따른 에너지 저장

  • BRAUN J. E.;KEEIN S. A.;MITCHELL J. W.
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.101-113
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    • 1983
  • 논문은 물을 저장물질로 사용하는 공간난방에 있어서의 seasonal storage의 몇 가지 중요한 문제연구하고 있다. 집열기 면적과 저장체적 그리고 시스템 성능간의 관계를 transient simulation program(TRNSYS)을 사용하여 조사하였다. 여기서 seasonal storage의 가장 일어나기 쉬운 상태가 나타내어지는데 seasonal storage system의 설계에 특히 역점을 두고 있다. 이러한 설계방법은 몇 일간에서 seasonal storage에 이르는 seasonal pacity (저장용량)에 대하여 적용되어진다. 비용과 관련하여 이러한 설계방법은 seasonal storage system 경제성 (economic viability)을 추정하는데 유용할 것이다. 또한 시스템 설계에서 부하 열기의 크기 탱크단열 집열기 경사 매년 기후변화의 중요성이 조사되고 있다.

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A Theoretical Study for the Design of Solar Air Heaters Using Porous Material (다공성 물질을 이용한 공기용 태양열 집열기의 설계를 위한 이론적 연구)

  • Hwang, Yong-Ha;Park, Seung-Ho;Kim, Jong-Eok
    • Solar Energy
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    • v.13 no.2_3
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    • pp.79-90
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    • 1993
  • A theoretical study is conducted for the design of solar air heaters using porous material. Radiative characteristics of glazing and porous absorbing media are found through spectral transmittances measured by the Visible spectrometer and the FT-IR. Using those characteristics the efficiencies of collectors are calculated one-dimensionally with the use of the Two-Flux radiation model. The efficiencies increase, as the air flow rates or albedos in the visible range increase, and as albedos in the IR range decrease. The optimum thickness of the porous medium of 15-mesh stainless steel wire screens is 0.001m, which represents the opacity of one.

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An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics for a Flat Plate Solar Collector with a Heat Pipe (열파이프가 부착된 평판형 태양열 집열기의 열전달 특성에 대한 실험적 고찰)

  • 김철주;임광빈
    • 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.

Thermal Efficiency Analysis of the Conical Solar Concentrator According to the Black Coating of Absorber (흡수기 도색 여부에 따른 원추형 집광기 집열효율 분석)

  • Hwang, Seong Geun;Na, Mun Soo;Woo, Sung Jae;Lee, Joo Hee;Lee, Gwi Hyun
    • 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.

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Drying of Rough Rice by Solar Collectors (태양(太陽) 열(熱 )집열기(集熱機)를 이용(利用)한 벼의 건조(乾燥)에 관(關)한 연구(硏究))

  • Chang, Kyu-Seob;Kim, Man-Soo;Kim, Dong-Man
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.11 no.4
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    • pp.264-272
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    • 1979
  • The flat-plate and tubular soar collectors were designed and constructed for drying the rough rice, and the performance of the collectors and drying effect were investigated when rough rice was packed in grain bin connected to collectors. Average-monthly radiation on a horizontal surface based on bright sunshine in Daejeon area during 1978 was the highest as $16,814\;KJ/m^2{\cdot}day$ in May and the lowest as $4,254\;KJ/m^2{\cdot}day$ in December, and significane was not recognized between the calculated and recorded values. The thermal effciency of collectors were increased as radiation increased during drying period and the average thermal effciency of flat-plate and tubular collectors in 11 to 12 o'clock a.m were 28.12 and 16.75%, respectively. The average inlet temperature of grain bin at 12 o'clock was shown as 20.02 at control 40.5 at grain bin connected to tubular collector and $55.1^{\circ}C$ at grain bin connected to flat-plate collector. In 25 cm rough rice depth in grain bin, tim taken for drying from initial moisture content at 27.4 to decrease upto 17.0% (14.5 % on wet basis) were 32 in control, 18 in grain bin connected to tubular collector and 11 hrs to flat-plate collector, and grain depth influenced drying rate remarkably. In the view point of drying characteristics, drying pattern showed initially falling-rate to constant-rate period finally.

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A Study on Performance And Heat Transfer Characteristics of Spine Fin Tube Solar Collector (침상태양열집열기의 성능과 전열특성에 관한 연구)

  • Seo, Jeong-Yun;Park, Nam-Sai
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.13 no.3
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    • pp.157-167
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    • 1984
  • 이 연구는 기존의 평판집열기와 그 형상이 다른 Spine fin (침상) tube 태양열집열기를 제작 사용하여 이론과 실험을 통해 그 성능과 열전달 특성을 규명하고 다른 평판집열기와 비교하의로써 Spine fin tube집열기의 적용가능성을 제시하였다. 또한 이 집열기의 최적 사용조건과 그 설계인자들이 제시되었다.

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A Study on the Effective Installation to the Apartment Through Solar Collector Performance Test (태양열 집열기 성능실험을 통한 공동주택 효율적 설치방안 연구)

  • Kim, Mi-Yeon;Choi, Byung-Do;Kim, Hyung-Geun;Park, Jin-Chul
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 2012.03a
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    • pp.480-487
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    • 2012
  • The application of solar energy in residential building is general and natural in today. And application methods of solar thermal energy is divided in two kind of form, single evacuated tube and flat-plate form. Then in this study, the efficiency of single evacuated tube and flat-plate system is compared by total and effective area considering the time receiving the solar radiation between 24 hours and the specific time(10:00~15:00). As a result of the experiment, single evacuated tube and flat-plate collector's efficiency is varied by the quantity of solar radiation. And especially, the flat-plate system is more affected by outdoor temperature. Therefore the application of solar thermal system should be considered the solar radiation and outdoor temperature.

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