우리나라 남부지방은 대체적으로 태양 일사량이 풍부하여 태양열 시스템의 설치조건으로는 가장 좋은 지역이다. 현재까지 국내에 보급된 태양열 시스템은 외기조건이 불량한 경우에는 비효율적이다. 최근 태양열 온수기는 전국적으로 매우 활발히 보급되고 있고 태양열 온수기에 대한 일반인들의 인식은 그 어느 때보다 높다고 할 수 있다. 태양열이용 열펌프시스템 기술은 소형 온수기에의 적용 뿐 아니라 건물의 난방기술에도 적용되고 있다. 본 연구에서는 태양열 집열기 직접 팽창식 열펌프시스템(이하 '태양열 시스템')의 열성능 효율 향상에 가장 많이 기여하는 팽창장치와 롤본드형 태양열집열기에 대하여 실험하였고 현장 적용가능성을 분석하였다. 또한 태양열 열펌프식 온수 및 난방시스템의 한국의 남부지방에서의 적용가능성은 지난 관련연구결과를 분석하여 비교하여 모색하였다.
This study was carried out solar heating system design for district heating and it's the performance analysis by experiment. This experimental system was installed in Bundang district heating area in the end of 2006. The flat plate and vacuum tube solar collector are combined in one system. So district heating water is heated first by flat plate solar collector and than by vacuum tube solar collector. This solar heating system has not a solar buffer tank and is operating with variable flow rate to obtain a setting temperature of $90{\sim}95^{\circ}C$. As a result, the daily solar thermal collection efficiency is about 30 to 40% for the plate type and 50 to 55% for the vacuum tube solar collector. It varied especially depend on the weather condition like as solar radiation and ambient temperature. This variable flow rate system can be also reduced much pumping power more than 50%.
온풍난방은 우리 나라 대부분의 온실난방지역에서 가장 많이 채택하고 있는 온실난방방법으로 간주되고 있다. 온풍난방은 기본적으로 화석연료를 연소열로 변환시켜 온실난방에 사용하는 방법으로 온수난방, 태양열난방 보다 열효율이 높다. 가장 보편적 온실난방열원으로는 경유나 보일러등유를 연소실에서 연소하여 열교환기를 거친 후 온풍기의 상부에 부착되어 있는 송풍팬으로 강제적으로 온실 내로 온풍을 불어넣는다. (중략)
This study aims to develop the thermal performance and economic analysis program of solar heating system applied to district heating systems. The program, named SOLAN-DHS, is consisted of four modules like as user's interface for system input/output, library, and utilities and a calculating engine. SOLAN-DHS simplifies user's input data through the database and can design 5 different types of solar systems. Due to the user-friendly layout, all design parameters can be changed quickly and easily for the influence on system efficiency. The reliability of SOLAN-DHS was finally verified by the experiments.
In this study the thermal performance and economic analysis program of solar heating system for district heating was developed. This program, named SOLAN-DHS and based on TRNSYS, consisted of four modules like as user's interface for system input/output, library, and utilities and a calculating engine. SOLAN-DHS simplifies user's input data through the database of most system engineering data including weather data of 17 areas in Korea. Five different types of solar systems which can be applicable to district heating system were presented in this program. Due to the user-friendly layout, all design parameters can be changed quickly and easily for the influence on system efficiency. The reliability of SOLAN-DHS was finally verified by the experiments.
In this study, the design of the solar heating system for district heating as well as it's operating characteristics and the performance analysis was carried out. This solar district heating system was composed of two different types of solar collector circuit, flat plate and vacuum tube solar collector, in a system. This system supply constant temperature of hot water without solar buffer tank. For this, the proportional(variable flow rate) control was used. The experimental facility for this study was used the Bundang district solar heating system which was installed in the end of 2006. The operating characteristics and behaviour of each collector circuits are investigated especially for the system design and control. The yearly solar thermal efficiency is 47.5% on the basis of aperture area and 39.8% on the basis of gross area of collector. As a result this solar heating system without solar buffer tank and with proportional controller was testified a very effective and simplified system for district heating. It varied especially depend on the weather condition like as solar radiation and ambient temperature.
This study was carried out the design and analysis of solar thermal system with preheating of returning district heating water for the Chung-ju district heating and cooling system. Two different types of solar collectors are used for this system. TRNSYS simulation program was used for the analysis. As a results, the solar system efficiency is $35.8\%$ for the plate type and $45.1\%$ for the evacuated type solar collector in the case of $50^{\circ}C$ for the returning district heating water temperature. The returning district heating water temperature is on of the very important factors that is influence on the system efficiency. So the effect of the returning district heating water temperature on the system efficiency is analyzed in this study.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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