• Advances in Energy Research
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• 제4권2호
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• pp.147-161
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• 2016

To start with, finding a sustainable method to produce sweet water and electricity by using renewable energies is one of the most important issues at this time. So, experimental and theoretical analysis of the performance of a closed solar powered still, which is jointed to photovoltaic cells and vacuum pump and equipped by nano plate, as the principle stage of zero discharge desalination process is investigated in this project. Major goal of this work is to reuse the concentrated brine of the Mobin petrochemical complex in order to produce potable, sweet water from effluent saline wastewater and generating electricity in the same time by using solar energy instead of discharging them to the environment. It is observed the increase in brackish water temperature increases the average daily production of solar desalination still considerably. Therefore, the nano plate and vacuum pump are added to augment the evaporation rate. The insolation rate, evaporation rate, the average brackish temperature, ambient temperature, density are investigated during a year 2013. In addition to obtain the capacity of solar powered still, the highest and lowest amount of water and electricity generation are reported during a twelvemonth (2013). Results indicate the average daily production is increased 16%, which represents 7.78 kW.h energy saving comparing with traditional solar still.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제29권6호
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• pp.521-530
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• 2004

The solar powered water pump is very ideal equipment because solar power is more intensive when the water is more needed in summer and it is very helpful in the rural area, in which electrical power is not available. The average solar radiation power is $3.488\;kWh/(m^2{\cdot}day)$ in Korea. In this study, the experimental system of the water pump driven by the radiation energy were designed, assembled, tested and analyzed fur realizing the solar powered water pump. Energy conversion ken radiation energy to mechanical energy by using n-pentane as operating material was done and the water pumping cycles were able to be continued. The quantity of the water pumped per cycle ranged from 2 L to 10 L depending on the level of the valve open area far the vapour supply. The average quantity was about 4,366 cc. The thermal efficiency was about $0.018\%$. The pressure level of the n-pentane vapour in flash tank was about $110\~150\;kPa$ and that in the water tank was $93\~130\;kPa$. The pressure in the condenser during cycles was maintained as about 70 kPa. The condensation of the n-pentane vapour in the water tank was increased with the cycles even though the internal and external insulation were done. Air tank performance was better with increasing of the water piston displacement and the water could be pumped with the water piston displacement becoming higher than 6,500 cc.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.419-422
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• 2011

본 논문에서는 초저전력 어플리케이션을 위한 이중입력 자가 전력관리 시스템을 제안한다. 자가 발전 시스템의 전력 공급원으로는 PZT와 solar cell소자를 병합하여 사용한다. 제한된 전력관리 회로는 solar cell 출력 전압을 승압하기 위한 charge pump 회로, PZT의 출력을 DC로 변환하기 위한 rectifier, 수확된 에너지를 병합 및 관리하기 위한 전력관리회로로 구성된다. 설계된 회로는 CMOS 0.18um technology를 이용하여 성능을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 $295um{\times}275um$ 이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2005년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.250-253
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• 2005

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.197-205
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• 2024

This paper presents a fully automated stand-alone irrigation system with GSM (Global System for Mobile Communication) module. Solar energy is utilized to power the system and it is aimed to conserve water by reducing water losses. The system is based on a DC water pump that draws energy from solar panels along with automated water flow control using a moisture sensor. It is also fitted with alert and protection system that consists of an ultrasonic sensor and GSM messages sender that transmits signals showing the levels of the water in the reservoir and the battery charge. The control system is designed to stop the water pump from pumping water either when the battery level drops to equal or less than 10% of its full charge, or when the water level becomes less than 10 cm high in the reservoir. The experimental results revealed that the system is appropriate to use in remote areas with water scarcity and away from the national grid.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권1호
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• pp.117-124
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• 2016

Solar photovoltaic pumping system is one of most important of renewable energy applications especially in rural areas. Besides, the control strategy for standalone solar pumping system based on induction motor and without DC/DC converter has been widely studied and discussed in the literature. This topology is of great concern due its economic issues, especially when a standard frequency converter (SFCs) with scalar control is used instead of a dedicated PV inverter. This paper proposes an external control module to generate SFCs frequency reference in order to ensure both maximum power point tracking (MPPT). We present method of modeling and control of photovoltaic pumping system based centrifugal pump controlled by new improved incremental conductance in order to optimize the price and operation of pumping system this MPPT algorithm have many advantages like can be eliminate proportional integral controller It is a low cost solution since it requires no additional power equipment. The induction motor driven pump that is powered by a solar array is controlled by the indirect field oriented control (IFOC). The effectiveness of the proposed approach is illustrated by simulations carried out under Matlab Software. The experimental results are compared with simulation results.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
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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)

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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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)

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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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.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제10권3호
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• pp.141-154
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• 2004

자연에너지인 태양열을 동력원으로 하여 구동되는 물펌프는 물이 많이 필요한 여름철에 과 열원인 태양에너지가 강하므로 매우 이상적인 장치라 할 수 있다. 본 연구에서는 태양열 물펌프의 자동화운전을 실현하고자 작동물질의 압력변화를 감지하여 자동 운전되도록 하였으며, 이에 필요한 제어논리를 개발하고 회로론 구성하였다. 실험에서는 장치를 제작. 실험, 분석하였고 분석항목은 양수량과 효율, 압력, 온도를 분석하였다. 또한 자동화에 필수적인 응축기 진공을 위한 응축기의 최소 전열면적을 설계하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 복사에너지를 동력으로 변환하여 물을 양수할 수 있었고, 자동화 제어회로에 의해 사이클을 반복할 수 있었다. 2 양수는 60분 동안에 13사이클을 수행하였으며, 사이클 당 소요시간은 약 4.9분이었다. 총 양수량은 69,200cc, 사이클 당 평균 5,320cc를 양수하였다. 이 과정동안 장치의 열효율은 $0.030\%$로 나타났다. 3. 실험과정에서 기액 분리탱크 내의 작동물질 증기의 온도는 물탱크로 증기를 배출하기 전후에 따라 약 $41\~49^{\circ}C$ 범위에 있었으며, 상당히 균일하게 변동하고 있었다. 물탱크와 공기탱크내의 온도는 약 $30^{\circ}C$ 정도 부근에서 유지되고 있었으며, 응축기 냉각수공급온도는 실험기간 중 $10\~13^{\circ}C$ 범위를 나타내었다. 응축기 출구온도는 $14\~17^{\circ}C$ 정도로서 응축기 냉각수의 입출구 온도차는 실험초기를 제외하면 약 $4^{\circ}C$ 전후로 나타났다 4. 기액 분리탱크 내의 압력은 자동화 프로그램 된 범위인 150$\~$450hPa(gauge)를 매우 정확하게 유지하였으며, 공기탱크내의 압력은 약 1200hPa로 나타났다. 응축기내의 압력은 약 600hPa로서 진공을 잘 유지함으로서 사이클을 반복하는데 문제가 없었다. 5. 한국의 전국 하루 평균 3.488kWh/($m^2{\cdot}day$)의 태양에너지를 기준으로 장치의 열효율이 $0.1\%$를 적용하고 전 양정을 10m로 보면 태양열복사 단위면적 $m^2$ 당 약 128kg의 물을 양수할 수 있을 것으로 예상된다.