• 제목/요약/키워드: 집열효율

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원추형 집광기를 이용한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템 개발 (Development of Photovoltaic-Thermal(CPV/T) System Based on Conical Solar Concentrator)

  • 나문수;이귀현
    • 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.

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

  • 김미연;최병도;김형근;박진철
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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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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태양열 구동 흡수식 냉방 시스템 실증

  • 곽희열
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.353-362
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    • 2005
  • 태양열시스템은 하절기에 급탕과 난방 부하가 적거나, 거의 없어 시스템의 과열 문제가 야기 될 수 있다. 이를 해결하는 방안 중에 하나로 흡수식 냉방시스템을 이용하여 하절기 잉여열원을 활용하여 냉방하는 방법이 대두되고 있다. 태양열 냉방시스템은 전기에너지를 대체하는 효과 뿐 아니라 태양열 연간 이용 효율 극대화에도 크게 기여 할 수 있다. 본 고에서는 국내 기술로 최초로 개발 실용화된 중온용 단일 진공관형 태양열 집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방 실증을 위하여 단일 진공관형 태양열 집열기 집열면적 200m2, 축열조(태양열, 급탕, 냉수), 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조 보일러, 원격 제어 및 모니터링 등이 계획 되었다. 실증시험 중간 결과 태양열 냉방시스템은 하절기 맑은 날 하루 동안 약 5 - 6시간 안정적으로 가동 되었으며, 앞으로 온수급탕, 난방 시험을 거쳐 시스템 성능 및 경제성 평가를 통하여 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증 될 계획이다.

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개방형 유동층을 이용한 태양광 고온가스 가열장치의 연구 (High Temperature Solar Gas Heating by a Compact Fluidized-Bed Receiver of Open-Type)

  • 최준섭
    • 태양에너지
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    • 제12권1호
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    • pp.95-102
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    • 1992
  • 후레넬렌즈(면적 $0.5m^2$)에 의해서 고밀도 집광능력을 갖는 소형태양 집열시스템이 태양에너지 집열장치와 소형 유동층 태양광 수열장치로서 개발되었다. 유동층 수열장치에서의 성능과 온도분포는 SiC 입자와 공기를 작동유체로 하여서 측정하였다. 본 연구에서는 공기 최대도달 온도는 1250K이었다. 또한 개발한 태양에너지 집열기와 유동층 수열장치에 대한 에너지 효율은 높았다.

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축열조를 채용한 복합 포물형 태양열 집열기(CPC) 시스템의 연중 열적 성능 해석 (Thermal Performance Analysis of Compound Parabolic Collector (CPC) System Employing Storage Tank Through a Year)

  • 임석규;정영관;김경훈
    • 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.

외부집열판형(外部集熱板型) 태양열(太陽熱) 목재건조기(木材乾燥機)의 집열효율(集熱效率)과 적정(適正) 집열면적(集熱面積) 분석(分析) (Analysis of Collector Efficiency and Proper Collector Size of External Collector Type Solar Lumber Dryer)

  • 이형우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.41-52
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    • 1990
  • Experimental external collector type solar lumber dryer with $1.6m^2$ of collector area and $1.0m^3$ of maximum dryer capacity was designed and constructed to investigate the conditions inside and outside the dryer and collector. The efficiency of collector was calculated and numbers of drying-days and collector areas required to dry $0.2m^3$ and $1.0m^3$ of pine and oak at various an flow rate inside collector were estimated for eight cities in Korea. Average temperatures of collector-inlet and -outlet air and heat absorber were $52.5^{\circ}C$ $57.9^{\circ}C$, and $71.1^{\circ}C$. respectively at 4m/sec of an flow rate inside collector on sunny day in summer. Overall heat transfer coefficient of collector was 4.875W/$m^2^{\circ}C $ and collector efficiency was 52%. Estimated numbers of drying-days required to dry $0.2m^3$ of pine and oak from 80% to 15% moisture content at various air flow rate inside collector were 38 and 66 days. respectively. Areas of collector required to dry $1.0m^3$ of lumber at desired safe drying rate were estimated as $13.7m^2$ for pine and $16.0m^2$ for oak.

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화학적 환원법으로 제조된 은나노유체를 사용한 직접흡수식 태양열 집열기의 효율 (Efficiency of a Direct Absorption Solar Collector using Ag Nanofluids Synthesized by Chemical Reduction Method)

  • 이승현;박용준;최태종;장석필
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.65-72
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    • 2014
  • In this paper, the water-based Ag nanofluids are synthesized by the chemical reduction method and their extinction coefficients are measured by an in-house developed measurement device. The Ag nanofluids are manufactured by the chemical reduction method with the mixing of silver nitrate ($AgNO_3$) and sodium borohydride ($NaBH_4$) in an aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone (PVP). The extinction coefficients of Ag nanofluids are measured by means of the in-house developed apparatus at a wavelength of 632.8nm according to the particle volume fractions. The results show that the extinction coefficient of water-based Ag nanofluids increases with the increase of nanoparticle concentrations. Finally, the temperature field and efficiency of direct absorption solar collector (DASC) are analytically estimated based on the measured extinction coefficient of water-based Ag nanofluids. The results indicate that the direct absorption solar collectors using nanofluids have the feasibility to improve the efficiency of conventional flat-plate solar collectors without using an absorber plate.

태양열 집열기 효율식의 불확도 (Uncertainty of Efficiency Equation of Solar Thermal Collectors)

  • 이경호;이순명
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.65.1-65.1
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    • 2010
  • Thermal performance tests of solar thermal collectors include determination of coefficient parameters in an efficiency equation. The parameters can be estimated using regression method to minimize an objective function as sum of differences between measured efficiency data and regressed efficiency equation. However, this conventional approach doesn't consider measurement uncertainties. In this presentation, a method to determine regression parameters in the efficiency equation and uncertainties of the parameters is described with mainly mathematical expressions based on literature reviews. In the method, parameters in the equation for collector efficiency can be determined using regression analysis with a weighting factor in the objective function. The weighting factor can be uncertainties of the differences between measured and fitted efficiencies. To evaluate the approach, performance estimation of a solar collector using the efficiency equation with uncertainties is compared to the result using the conventional efficiency equation by a simulated way for a case in one of previous studies.

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밀폐형 유동층을 이용한 태양광 고온가스가열 장치의 연구 (High Temperature Solar Gas Heating by a Compact Fluidized-Bed Receiver of Closed-Type)

  • 최준섭
    • 태양에너지
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    • 제12권1호
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    • pp.88-94
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    • 1992
  • 태양광 고온가스가열 장치를 위하여 후레넬렌즈면적 $0.5m^2$을 갖는 소형태양집열 및 추적시스템과 고급의 소형 밀폐형 유동층 태양광 수열기를 개발하였다. 개발된 태양광 수열기는 개방형 유동층의 단점인 SiC입자의 유출과 열사이폰효과를 개선하였다. 공기의 최대 도달온도는 1140K이며, 최대 열효율은 64%얻어졌다. 본 연구에서 개발한 태양광수열기는 기존의 평판이나 관형의 고체표면을 갖는 태양 집열기와 비교할 때 아주 고온에서 효율 좋게 작동된다.

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평판형 태양열 집열기의 연중 열적 성능의 모델링 해석 (Modeling Analysis for Thermal Performance of Solar Flat Plate Collector System Through a Year)

  • 김규덕;박배덕;김경훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.541-549
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    • 2014
  • The monthly-average meteorological data, in particular, the monthly average daily terrestrial horizontal insolation are required for designing solar thermal energy systems. In this paper, the dynamic thermal performance of a flat plate solar collector system is numerically investigated through a year from the monthly average insolation data in Seoul. For a specified data set of solar collector system, the dynamic behaviors of total solar radiation on the tilted collector surfaces, heat loss from the collector system, useful energy and collector efficiency are analyzed from January to December by a mathematical simulation model. In addition, the monthly average daily total solar radiation, useful energy, and daily collector efficiencies through a year are estimated. The simulated results show that the average total radiation is highest in March and the useful energy is highest in October, while the total radiation and the collector efficiency are lowest in July.