• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.14 no.12
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• pp.1014-1022
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• 2002

This paper analyzed the characteristics of heat transfer in quadangle duct with absorber plate by solar radiation. Effects o( Reynolds number on increasing temperature at outlet for variation of absorber plate temperature were analyzed by using numerical analysis technique. And also the effects of turbulent intensity of inlet flow on increasing temperature at outlet for various duct height and effects of inlet aspect ratio of quadrangle duct and position of heating surface on the outlet temperature were analysed. As the results, Outlet temperature was greatly influenced in low Reynolds number. And the highest outlet temperature distribution appeared on the inlet aspect ratio 2 because of the buoyancy effect.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.4
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• pp.324-331
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• 2013

All evacuated tube collector is being constantly studied since it can reduce the conductive heat loss in absorber by using vacuum technology and has advantage of heat transport capacity and quick thermal response in comparatively small temperature difference. This study investigated the dynamic thermal performance of the solar collector with the control condition of solar irradiance and fluid temperature by using performance experimental apparatus which is combined with solar collector and refrigerator, examined the thermal characteristics in definite temperature range of fluid in constant temperature tank by simultaneously measuring refrigerating performance. As a result of it, I deducted the related equation of collector efficiency and found that mean collector efficiency has increased through quick heat transfer characteristics according to increase of outdoor temperature and irradiance in case of outlet temperature of constant temperature tank $22^{\circ}C$ when set outlet temperature of solar collector $25^{\circ}C$ with outlet temperature of constant temperature tank $18^{\circ}C$ & $22^{\circ}C$. Also COP of refrigerator was acquired value of 6.2~7.1 at outlet temperature of constant temperature tank $18^{\circ}C$.

• Journal of the KSME
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• v.18 no.3
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• pp.25-32
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• 1978

1973년 석규파동 이후 세계 각국은 에너지 문제를 심각하게 다루어 왔다. 화석 연료의 유한성은 미래의 세계 에너지에 대한 연구에 박차를 가해왔다. 현재 사용되는 연료로는 화석연료인 석탄, 석유, 그리고 원자력등이 있다. 그러나 이들은 모두 그의 매장이 어느지역에 제한된 지역편재성이 있는 것이며 그의 사용에 따른 대기오염, 환경오염등의 점차적으로 큰 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 과거 71년부터 77년까지의 기상조건을 중심으로 하여 기온, 수평면 일사량, 운량, 일조시간에 대한 전반적인 조사를 근거로 이에대한 통계를 제시하고, 이들의 상호관계에 대한 일 반적인 식을 유도하였다. 그리고 1977년 8월부터 78년 3월까지의 수령면 일사량과 서울 지방에서 최적치라고 알려진 53도 경사면에서의 전 일사량을 측정하여 이에 대한 자료를 제시함으로써 국 내에서의 태양열 이용에 대한 기초자료를 마련하였다. 이어서 주어진 집열기에 의한 태양열 주택 의 설계와 이에따른 경제성 타당 검토를 하고자 하였다.

• Solar Energy
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• v.12 no.1
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• pp.88-94
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• 1992

A small-scale solar collector and tracking system, using a Fresnel lens of $0.5m^2$, and novel compact fluidized-bed solar receiver[FBR] of closed type has been developed for high temperature solar gas heating. The FBR was improved in carrying over of SiC powder and thermo-siphon effect. The maximum outlet air temperature of 1140K and the maximum thermal efficiency of 64% were obtained. The present FBR's operated efficiently at extremely high temperatures in comparison with conventional solar receivers, composed of flat or tubular solid surfaces.

• Solar Energy
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• v.18 no.2
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• pp.69-89
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• 1998

The measured solar radiation incident on tilted surfaces by all directions has been widely used as important solar radiation data in installing solar collectors, hot water systems, and photovoltaic modules, and in designing solar buildings and houses. To maximize the incident beam radiation, the slope, which is the angle between the plane of the surface in question and the horizontal, and the solar azimuth angles are needed for these solar applied systems. To respond to above needs, a theoretical study with actual measurements on moving route of the sun is carried out. This study focuses on the development of an solar expert system and on the selection of slopes for solar absorber plates in Korea.

• KIEAE Journal
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• v.2 no.3
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• pp.33-38
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• 2002

The intermediate range of temperatures($100{\sim}300^{\circ}C$) which can be achieved with CPCs(Compound Parabolic Concentrators) without tracking device provides both economic and thermal advantages for solar collector design. The present paper summarizes critical design considerations for CPC with cylindrical absorber and its optical performance using ray tracing program. Concentration ratios vary as acceptance half angle, ratio of reflector height to aperture width and ratio of reflector area to aperture area. This effects showed that the concentration ratio was increased as acceptance angle but optimum ratio of reflector height to aperture width existed at critical value. As a result of ray tracing, solar ray losses was maximized at acceptance half angle and this problem was solved by increasing absorber tube diameter. The concentrating flux distribution on the absorber surface was uniform but peak flux existed.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.31 no.2
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• pp.53-62
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• 2011

Heliostat in the tower type solar thermal power plant is a sun tracking mirror system to reflect the solar energy to the receiver and the optical performance of it affects to the efficiency of whole power plant most significantly. Thus a proper design of structure of the heliostat reflective surface could be the most important step in the construction of such power plant. The work presented here is a design of structure of optical surface of heliostat, which will be used in 200kW solar thermal power plant. The receiver located at 43(m) high from ground in tower has $2{\times}2$(m) rectangular shape. We first developed the software tool to simulate the energy concentration characteristics of heliostat using the ray tracing technique. Then, the shape of heliostat reflective surface is designed with the consideration of heliostat's energy concentration characteristics, production cost and productivity. The designed heliostat's reflective surface has a structure formed by canting four of $1{\times}1$(m) rectangular flat plate mirror facet and the center of each mirror facet is located on the spherical surface, where the spherical surface is formulated by the mirror facet mounting frame.

• Solar Energy
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• v.18 no.2
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• pp.19-29
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• 1998

Solar energy is a quantitatively unlimited, clean and non-pollutant source. It has a great potential for industrial commercial usages. For example, solar hot water system for domestic usage has been very popular in many counties. In Korea, the industries consume 47.7% of the total national energy, and the manufacturing sector uses 91.5% out of it. The main energy resoures available in Korea are oils, coals, and gases. There have been continuous efforts among the industries to reduce such energy consumptions by using alternative energy resources, such as solar energy, yet the technology has limited its proper applications to a level of satisfaction. In some advanced countries, research and development programs in solar energy applicable to the industrial usages are very active, and some systems are in the commercial market. Therefore, this paper describes the status and the feasibility for high-efficiency evacuated solar collector which was anticipated to applied for industrial process heat as an alternative of fossil energy.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.1-14
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• 1977

현재 선진국에서 널리 이용되고있는 곡물의 화력건조는 곡물의 품질을 손상시킬 뿐만 아니라 손실을 증가시키고 있다. 화력에 의한 건조는 또한 연료의 절약면에서 볼 때 역시 문제점을 내포하고있다.l 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 근래에는 실리카 젤과 같은 흡습성의 건조제를 사용한 곡물의 건조 실험이 진행 중에 있으며 좋은 결과를 보여주고 있다. 실리카겔은 그 자체무게의 40% 까지 동적 및 정적하에서 수분을 흡수하는 성질을 가지고 있으며 일단 포화상태가 되면 수천번 재생이 가능하다. 본 연구에서는 이와같은 실리카텍의 재생실험을 일차적으로 실내에서 공기의 온도를 일정하게 한 상태에서 실시하였으며 일반적으로 실리카 젤은 $300^{\circ}F$에서 완전재생이 가능하나 본 실험에서 사용된 재생온도는 평면식 태양열 집열기로부터 얻을 수 있는 $150^{\circ}F$ 내외에서 시도하였다. 본실험과 병행하여 건조중 공기와 실리카 젤의 에너지 및 질량변화에 따른 이론식을 만들어 주어진 여러 가지 조건에 대하여 4개의 미분방정식을 컴퓨터에 의하여 해결하였으며 건조(재생) 시간에 따른 공기의 온도와 흡습 및 실리카 젤의 함수량을 구하였다. 위의 이론적인 분석결과는 후에 태양열집열기를 이용한 재생실험을 분석하는데 적용될 것이다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 유도한 이론식은 실리카 젤의 재생온도를 만족스럽게 표시하였으며 재생시간에 따른 공기의 온도와 흡습 및 실리카 젤의 함수량변화의 이론치는 실험치와 근사하였다. 2. 이론치와 실험치를 일치시키기위하여 흡착온도에서 산출된 열 및 질량 전달계수를 1/5로 조정 사용하였다. 3. 실리카 젤은 $120^{\circ}F$에서 9 %, $180^{\circ}F$에서 1% 내외로 재생이 가능하였다. 4. 본 연구에서 유도된 이론적 분석방법은 다른 여러 가지 형태의 물질 및 건조 또는 냉각 과정을 분석하는데 사용될 수 있다.