• 제목/요약/키워드: Solar radiation increase

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결정질 실리콘 태양전지에 적용되는 반사방지막에 관한 연구 (Investigation of Anti-Reflection Coatings for Crystalline Si Solar Cells)

  • 이재두;김민정;이수홍
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.367-370
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    • 2009
  • It is important to reduce a reflection of light as a solar cell is device that directly converts the energy of solar radiation to electrical energy in oder to improve efficiency of solar cells. The antireflection coating has proven effective in providing substantial increase in solar cell efficiency. This paper investigates the formation of thin film PSi(porous silicon) layer on the surface of crystalline silicon substrates without other ARC(antirefiection coating) layers. On the other hand the formation of $SO_{2}/SiN_x$ ARC layers on the surface of crystalline silicon substrates. After that, the structure of PSi and $SO_2/SiN_x$ ARC was investigated by SEM and reflectance. The formation of PSi layer and $SO_{2}/SiN_x$ ARC layers on the textured silicon wafer result about 5% in the wavelength region from 0.4 to $1.0{\mu}m$. It is achieved on the textured crystalline silicon solar cell that each efficiency is 14.43%, 16.01%.

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기후변화를 고려한 농촌지역 그린빌리지의 태양에너지 활용에 관한 경제성 분석 (Economic Analysis of Rural Green-Village Planning with Solar Energy considering Climate Change)

  • 김대식;왕영두
    • 농촌계획
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    • 제19권3호
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    • pp.25-36
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    • 2013
  • This study aims to perform the economic analysis to the use of solar power facilities in rural villages considering the climate change scenario. IPCC climate change scenarios in the recently adopted the RCP scenarios (RCP8.5, RCP6.5, RCP4.5, RCP2.6) was used. By RCP scenarios, solar radiation, depending on the scenario in 2100, respectively, 3.6%, 2.5%, 1.9%, 1.1% was assumed to increase. From the economic analysis(payback period is 25 year) on 8 points of each province, in all cases of normal data and four RCP scenarios, at all points analyzed were NPV indicate a negative, BC ratio less than 1.0, respectively. In the case of Mokpo, Chunnam RCP8.5, BC ratio were found to be up to a 0.92, followed by 0.89 in the case of RCP8.5 in Jinju, Kyungnam shows, while the minimum was in Jeju. BC ratio is 1.0 or bigger, in order for the normal solar radiation data in Mokpo, Chonnam was the minimum that it takes 37 years. Similarly, in the case of RCP scenarios, 30 years in Mokpo, Chonnam RCP8.5 and 31 years in the cases of Jinju, Kyungnam and Jeonju, Cheonbuk RCP8.5 were analyzed. It was analyzed that RCP8.5 has the highest value. BC analysis models for each of the factors, the results of the sensitivity analysis, the initial installation costs, electricity sales price, discount rate in the order of economy showed higher sensitivity, and the rest factors showed lower changes. Although there are some differences of solar radiation by region, but in Korea most facilities in rural areas, the use of solar power was considered to be economical enough, considering change of several factors with high sensitivity, such as increasing of government subsidies for the solar power installation of the facility, rising oil prices due to a rise in electricity sales price, and a change in discount rate. In particular, when considering climate change scenarios, the use of solar energy for rural areas of the judgment that there was more economical.

하절기 실험을 통한 건물녹화용 피복재료의 복사수지 해석 (An Experimental Study of Surface Materials for Planting of Building Surface by the Radiant Heat Balance Analysis in the Summer)

  • 최동호;이부용
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.71-80
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    • 2010
  • This study carried out to understand the thermal characteristics of various surface material which compose the city through the observation in the summer. To examine passive cooling effect of planting of building, it is arranged four different materials that is natural grass, grass block, concrete slab and artificial grass. The results of this study are as follows; (1) Natural grass and grass block show the lower surface temperature because of the structures of leaf can do more thermal dissipation effectively. (2) There is little surface temperature between artificial grass and concrete. But there is little high surface temperature difference between natural grass and concrete because of latent heat effect. (3) The concrete can play a role of the tropical nights phenomenon as high heat capacity of concrete compare with other materials. (4) It is nearly same color in artificial grass and natural grass but there is large difference between natural grass and artificial grass at albedo. There is different albedo in near infrared ray range. (5) A short wave radiation gives more effect at the globe temperature than long wave radiation. (6) The artificial turf protected the slab surface temperature increase in spite of thin and low albedo materials.

축전지 사용 유무에 따른 태양광발전기의 성능 분석 (Performance Analysis of Photovoltaic Power Generator by Usage Battery Charge)

  • 윤성욱;최만권;김현태;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.220-227
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    • 2013
  • 본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 태양광발전시스템을 온실에 인접한 건물의 옥상에 설치하여 일사량에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 수평면 일사량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 $26.1MJ{\cdot}m^{-2}$, $14.0MJ{\cdot}m^{-2}$$0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ 정도였고, 일일 전력량은 각각 약 6.1kWh, 3.7kWh 및 0.01kWh 이었다. 그리고 누계 일사량과 전력량은 각각 약 $4,378.2MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 1,163.2kWh 정도이었다. 그리고 부하에 의해 소비된 적산전력량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 4.5kWh, 2.4kWh 및 0.0kWh 정도이었고, 누계전력량은 739.2kWh 정도로서 발생 전력량의 약 63.5%에 해당하였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 어레이 표면온도가 상대적으로 높아지면 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 두 인자 간에 상관계수는 0.851 정도로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다.

일사 저하에 대한 벼의 형태적 특성 및 광합성 반응 변화 (Morphological and Photosynthetic Responses of Rice to Low Radiation)

  • 양운호
    • 한국작물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.1-11
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    • 2007
  • 일사 저하에 따른 벼의 형태적 변화와 광합성 특성 변화를 평가하기 위하여, 필리핀 소재 국제미작연구소(IRRI)에서 3품종을 이용하여 분얼기, 생식생장기, 등숙기에 약 40% 차광 처리하고 자연광 처리를 두어 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 차광 조건에서 벼는 단위 엽면적 및 엽록소계(SPAD) 측정값 증가, 엽신으로의 건물중 분배비율 증가 등 일조 부족에 대한 적응 형태를 나타내었으나, 분얼이 지연되고 건물 생산량이 감소하는 특징을 보였다. 2. 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 탄소동화속도가 늦었으나 조직 내 이산화탄소의 농도는 높게 유지되어, 차광 내 벼의 광합성이 낮았던 것은 광합성 기질인 이산화탄소의 제한이 아니고 photosystem의 전자전달 활성의 약화에 기인된 것으로 판단되었다. 3. 차광 조건에서 생육한 벼를 자연광에 1일간 노출시켜 순화한 후 측정한 최대 광합성과 photosynthetic photon flux density에 대한 광합성 반응은 자연광에서 생육한 벼의 광합성 반응과 차이를 보이지 않아, 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광에서 생육한 벼 수준의 잠재 광합성 능력을 유지하고 있었으며, 차광에서의 광합성 저하는 단순하게 일사량 저하에 의한 현상이었다. 4. 분얼기간 동안 차광 조건에서 생육하고 유수형성기 이후 자연광에 노출되어 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 유수형성기부터 출수기까지의 SPAD 값의 증가 정도가 적으며, 엽신 질소 함량의 감소 정도가 크고, $2,000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상으로 강한 광 조건에서는 광합성이 감소하는 경향을 보여, 일조 부족에 적응한 벼는 photoinhibition 정도가 큰 것으로 생각된다. 5. 벼 수량은 자연광 처리에 비하여 유수형성기$\sim$출수기 차광에서는 수당영화수와 포트당 영화수의 감소에 의하여, 출수기$\sim$성숙기 차광에서는 등숙비율의 저하에 의하여 감소하였다.

파사드 일체형 자연순환 태양열온수기 유동해석 (Flow Analysis of Facade Integrated Solar Water Heater with Natural Circulation)

  • 백남춘;이왕제;임희원;신우철
    • KIEAE Journal
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    • 제16권6호
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    • pp.167-172
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    • 2016
  • Purpose: The solar water heater with natural circulation has been used for several decades in the world as it is automatically operated without a pump and controller and is easy to maintain and repair. After the subsidy was offered from 2012, the solar water heater with natural circulation is becoming increasingly popular in Korea. Recently, the development of a wall-integrated solar water heater, which improves the applicability of buildings and prevents the overheating in the summer, is being developed. On the other hand, the design and performance evaluation data of solar water heaters are very inadequate, and analysis of heat and flow is required to develop a new type of solar water heater. Method: Therefore, in this study, we proposed a new simplified system analysis model that reflects heat and pressure loss from the test results of KS B ISO 9806-1 (Solar collector test method), assuming that the collector is a simple pipe system, the validity of which was verified through experiments. Result: As a result, first, the RMSE of the system circulation flow rate and the average temperature of the inlet and outlet of the collector according to the experimental results and the simulation are 0.05563 and 0.88530, respectively, which are very consistent. Secondly, the mass flow rate is increased linearly with the increase of the solar radiation, and the mass flow rate is 0.0104 ~ 0.0180kg/s in the range of $200{\sim}380W/m^2$ of solar irradiance. Compared with the test flow rate 0.0764kg / s of the test collector, it showed a level of less than 20%.

건물 적용을 위한 태양열 집열기 기능을 갖는 BIPV 시스템의 기초적 연구 (A Fundamental Study of BIPV System Functioned as Solar Collector for Building Application)

  • 민성혜;서승직
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.91-98
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    • 2007
  • Perimeter zone is one of the weakest area in buildings and it makes an increase of heating and cooling loads, in addition to condensation or discomfort with cold-draft to residents in winter. Because of this, it needs to be reinforced by active systems. However, they use fossil fuel, and ultimately greenhouse effect is urged. Thus, we proposed BIPV system functioned as solar collector which can substitute active system. As an fundamental stage, heat balance equation in steady-state by Fortran was used not only, in winter for pre-heating effect and electric power capacity during the day, but also in summer, for the latter during the day and sky radiation effect during the night. Especially, we should have considered shading on PV by IES Suncast, since even a little bit of it makes the efficiency too low for the PV modules to work. As a result, in summer day, the PV panel should be tiled in 70 degrees to gain the most electric power. Moreover, we could verify that this model makes higher temperature and heat flux under 0.02 m/s. On the other hand, the PV had the high efficiency with high velocity because of cooling effect behind the PV. Therefore, we should regard the air current distribution later on.

열교환코일 내장형 태양열 축열조의 성능향상 (제2보 시뮬레이션) (Performance Enhancement of Solar Thermal Storage Tank with Heat Exchange Coils (Part 2 : Simulation))

  • 김종현;이용걸;이욱재;홍희기
    • 설비공학논문집
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    • 제28권9호
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    • pp.361-366
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    • 2016
  • As an alternative of well-mixed storage tank with lower coil only, we have proposed a tank with lower and upper coils and verified a superior thermal stratification in a tank, which results in increased collector efficiency and solar fraction. But the phenomenon of temperature reversal was often experimentally observed in the tank, so a revised control was successfully applied which is to heat only lower coil using three way valve if temperature reversal occurs and to operate the collector with low flow rate when the condition of solar radiation is not good. In the present study, using TRNSYS we compared the existing lower heating and the proposed lower and upper heating with a control preventing temperature reversal. The results showed that the proposed method has an increase of collector efficiency by 5.1% and solar fraction by 3.2%.

회전 반사판을 이용한 태양광발전장치의 발전량 향상 (Improvement of the Power Generation of Photovoltaic Generation System using Rotating Reflector)

  • 홍경진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.157-162
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    • 2020
  • 기존의 태양광발전장치 중에서 반사판을 갖춘 장치는 태양에너지(일사량)를 태양광 모듈 표면에 집중적으로 입사되는 방식이지만 태양광 모듈을 통해 다시 반사되어 손실되는 태양에너지(일사량)는 고려되지 않는 구조로 되어있다. 또한, 태양광 모듈 주위에 반사판을 설치하여 발전량을 높이는 방안이 제시되고 있지만, 이는 다른 태양광 모듈의 음영에 따른 발전 저하에 영향을 주고 있다. 따라서 이러한 문제점을 개선하고자 본 논문에서는 1) 음영에 따른 태양광 모듈의 발전에 영향을 주지 않으면서 2) 태양광 모듈에서 반사되어 손실되는 태양에너지(일사량)를 회전하는 반사판을 이용하여 태양광 모듈에 다시 입사되는 방법을 연구 및 제안한다. 따라서 손실된 태양에너지(일사량)의 무수한 반사 각도에 따른 태양에너지를 재활용할 수 있는 방법을 통해 태양에너지(일사량)에 대한 손실을 최소화, 동일 일사량에 대한 발전량을 최대화하므로 태양광발전장치의 발전량을 증가시킬 수 있다.

고온기 유리온실의 냉방방법이 토마토 생육 및 수량에 미치는 영향 (Effect of Greenhouse Cooling Method on the Growth and Yield of the Tomato cv. Momotaro in Warm Season)

  • 이재한;박동금;권준국;엄영철;최영하
    • 생물환경조절학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.60-64
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    • 2000
  • 여름철 시설내 온도강하를 위해 차광, 포그, 미스트, Fan and Pad 등 다양한 방법들이 행해지고 있고 그 효과에 대해서도 잘 알려져 있다. 그러나 대부분의 효과가 처리방법간 일 최고 기온시의 상대적인 비교를 나타낸 것이므로 실제로 일평균, 순평균하게 되면 그효과는 미미하게 된다. 더구나 우리나라는 8월중 맑은날이 10일 미만이고 상대습도가 놀기 때문에 기화냉각 효과는 더욱 떨어지게 된다. 따라서 여름철 토마토 재배시 온도강하 방법으로 포그처리는 냉방효파에 비해 설치 및 유지관리비에 많은비용이 소요되는 문제가 있고, 온도제어 차광은 지나치게 차광되어 수량감소가 많아 부적합하므로 팬+일사제어 자동차광으로 외기온 가까이 온도를 내리는 것을 목표로 하는 것이 경제적일 것으로 생각된다.

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