• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.94-99
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• 1995

본 연구는 태양열 열펌프시스템에 의한 약 6평 규모의 실내의 난방방법으로서 간접 난방인 온수순환난방과 직접난방인 복사난방의 성능을 분석하였다. 태양열 열펌프의 최대의 열적성능을 나타낼 수 있도록 알루미늄 롤 본드형 태양열 집열기의 면적을 조절하였으며 집열효과를 극대화하기 위하여 온도감응 자동팽창밸브의 용량을 변화시켰다. 본 실험에서 적용된 태양열 열펌프 난방은 서울지방 봄 가을철의 외기온도에서 실내온도가 18~2$0^{\circ}C$로 유지되도록 설계제작되었다. 태양열 열펌프시스템에 적용된 작용유체는 온수순환 난방에는 R-12냉매. 그 대체냉매는 R-134a 및 혼합냉매, 복사난방에는 R-22냉매이었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2003.07a
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• pp.384-389
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• 2003

전기가 공급되지 않는 농경지에 물을 공급하기 위해 태양열을 동력원으로 하고 저온에서 비등하는 물질을 작동물질로 하는 물펌프가 연구되어 왔다. 이와 관련하여 김 등(2002, 2003)은 펜탄을 작동물질로 한 태양열 물펌프 연구에서 에너지변환실험, 작동사이클의 열역학적인 해석, 장치의 설계를 수행한 바 있다. 본 연구에서는 펜탄을 작동물질로 한 태양열 물펌프를 실현하기 위하여 기존의 설계를 바탕으로 실험장치를 제작, 실험, 분석하였다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.198.1-198.1
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• 2010

The goal of this study is to measure and compare the performance of solar heat pump for room and hot water heating. To accomplish the goal, solar heat pump with alumium roll bond type evaporator and indoor heat exchanger(condenser) was built and fully instrumented with thermocouples and pressure transducers etc. The test results showed that the COP(coefficient of performance) of HFC-134a($CF_3CH_2F$) were higher than those of CFC-12($CF_2Cl_2$). One "stratospherically safe" new refrigerant is 1,1,1,2-tetrafluoroethane(HFC-134a), which is thermodynamically similar to CFC-12 and considered to be a potential direct replacement for CFC-12 in air-conditioning and refrigeration applications. The solar heat pump system for room heating was designed to show the best efficiency that the room temperature make $18{\sim}20^{\circ}C$ and $23{\sim}25^{\circ}C$ in the southern part of South Korea during November, December, and January.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.363-372
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• 2005

최근 고유가상황 및 에너지소비가 증대되는 사회적 분위기와 환경적 변화에 힘입어 대체에너지기술개발에 대한 절실한 대책마련이 중요시 되고있다. 기후변화협약의 발효로 환경에너지에 대한 새로운 인식의 필요로 에너지체제의 변환이 촉구되어지고 있으며 이에 따른 환경친화적 에너지자원을 이용한 신 재생에너지개발에 대한 연구개발기술이 관심을 받고 있다. 현재 사용중인 화석연료는 환경오염 및 지구의 온난화 현상 등 심각한 공해문제를 야기시키고 있는 반면에 태양에너지와 같은 청정에너지의 개발은 환경오염방지와 친환경에너지자원의 활용이라는 점에서 관심이 대상이 되고 있고 특히, 우리나라의 경우 에너지수입 의존율이 97%로 높은 상황에서 국가에너지대책을 수립하고 해외수입에너지 의존율을 최소화시키기 위하여 가히 필수적인 상황이다. 따라서, 본 실증연구사업(태양열 이용 Hybrid냉난방시스템 실증연구)은 태양열 집열기에서 생산된 저온의 $20\sim30^{\circ}C$의 승온된 양질의 열원을 히트펌프 증발기 열원으로 이용 히트펌프의 압축동력이 상대적으로 작아져 기존 히트펌프 시스템에서의 성적계수(COP)를 높여 주는 효과를 기대할 수 있고, 특히 하절기 복사량이 많은 시기에는 $50\sim60^{\circ}C$ 정도로 승온되어진 중 고온수를 직접 온수탱크로 이동시켜 필요수요처에 공급함으로써 이에 따른 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 구축된 태양열 이용 하이브리드(Hybrid)냉난방시스템은 계절별, 설비별 특성을 적절히 활용하여 연평균 집열기 효율은 70%수준으로 유지하면서, 계절별 성적계수는 '4'수준을 목표로 하여 추진되었으며, 그간, 태양열 이용 보급분야의 실용화는 주로 건물의 급탕용 온수생산의 수준에 머물렀으나 이 단계를 극복한 건물의 냉 난방 및 급탕을 위한 태양열 및 공기열원을 활용한 하이브리드(Hybrid)냉난방 시스템 구축하였다. 아울러, 태양열 이용 하이브리드 냉난방 히트펌프 시스템 실증 실험은 유가상승과 신재생에너지에 대한 국가적 분위기 고취로 어느때 보다도 개발기술의 상용화 및 실용화적 측면의 염두와 태양열 이용 Hybrid냉난방 시스템의 효율향상과 저가화를 통해 기술의 경제성과 신뢰성을 확보하여 태양열 이용 시스템의 보급활성화를 목표로 하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.07a
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• pp.267-272
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• 2002

자연에너지이면서 자원이 풍부한 태양에너지를 동력으로 변환하여 얻어진 기계적인 일을 이용하여 물 펌프를 구동하면 이 장치는 물이 매우 필요한 때인 여름철의 경우 그 동력원인 태양열이 강하기 때문에 아주 이상적인 장치라고 할 수 있다. 이 장치는 특히, 전기가 잘 공급되지 않는 농촌의 경우 아주 유용하게 사용될 수가 있을 것이다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.167-172
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• 2002

본 연구에서는 자연에너지인 태양열을 이용하여 물 펌프를 구동할 목적으로 n-pentane을 작동물질로 하는 열에너지의 동력변환 실험을 수행하고 작동물질의 온도, 압력, 힘을 측정, 계산하고 분석하였으며, n-pentane을 이용하면 양정 10m 이상은 충분히 양수할 수 있는 것으로 판단되었다. 작동물질의 엑서지를 분석하여 작동물질의 작동온도범위를 결정하여 예상사이클선도를 결정하였고, 양수 량을 고정하였을 경우 사이클횟수와 하루의 양수량, 열효율을 계산하고 분석하였다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.30 no.6
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• pp.50-58
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• 2010

Experimental study on the operating characteristics of a solar hybrid heat pump system according to indoor setting temperature were carried out during spring and winter season. The system was consisted of a concentric evacuated tube solar collector, heat medium tank, heat storage tank, and heat pump. As a result, the heating load was increased by 21.1% when the indoor setting temperature rose by 2oC for the same ambient temperature. Besides, the spring season had good outdoor conditions compared to the winter season, therefore the heating load was reduced and heat gain by collector increased, relatively. In case of the winter season, the solar fraction was shown less than 10% because the heat losses of system and space increased considerably. The solar fraction decreased significantly as the indoor setting temperature increased.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2003.02a
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• pp.406-411
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• 2003

에탄올과 같은 저온 상변화물질의 팽창과 응축과정에서 발생하는 압력과 진공상태를 이용하여 물을 양수하는 물펌프는 태양열과 같이 에너지강도는 약하지만 그 자원이 무한하고 청정한 에너지원을 이용하기에 매우 이상적인 장치이다. 이와 관련한 국내 연구로서는 김 등(2002)에 의한 펜탄의 증기압을 이용한 물펌프장치의 에너지변환실험과 작동사이클 과정에서의 열역학적인 해석을 통한 성능분석이 있다. 장치의 설계와 관련하여 Kwant 등(1981)은 작동물질의 응축액을 가열부측으로 되돌리기 위한 방법으로 응축부와 물탱크, 공기탱크를 분리하여 설계한 바 있고, 온도변화에 따른 탱크효율에 대해 분석하였다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.197.2-197.2
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• 2010

The study on the operation characteristics of solar space and water heating system with ground source heat pump (GSHP) as a back-up device was carried out. This system, called solar thermal and geothermal hybrid system (ST/G), was installed at Zero Energy Solar House II (KIER ZeSH-II) in Korea Institute of Energy Research. This ST/G hybrid system was developed to supply all thermal load in a house by renewable energy. The purpose of this study is to find out that this system is optimized and operated normally for the heating load of ZeSH-II. Experiment was continued for seven months, from October to April. The analysis was conducted as followings ; - the contribution of solar thermal system. - the appropriateness of GSHP as a back-up device. - the performance of solar thermal and ground source heat pump system respectively. - the adaptation of thermal peak load - the operation characteristics of hybrid system under different weather conditions. Finally the complementary measures for the system simplification was referred for the commercialization of this hybrid system.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.22 no.12
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• pp.821-827
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• 2010

Study on the performance characteristics of the solar hybrid system with heat pump operating temperature during winter season has performed by using an experimental test. The system performance and operating characteristics with the heat pump operating temperature, hour and load condition were investigated and analyzed. As a result, the hot water temperature was significantly affected by the heat pump operating temperature at the morning(time 1) and noon(time 2). However, hot water temperature was set by the radiation quality and collecting operation hour at the afternoon(time 3). In addition to the solar fraction was decreased for the high heat pump operating temperature because the heat pump operated with a long operating time and short operating period.