• 제목/요약/키워드: solar hot water system

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SERI-RES를 이용한 Radiant Floor Heating System의 열 성능 분석 (A Thermal Performance Analysis on the Operation Modes of Radiant Floor Heating System Using SERI-RES)

  • 천원기;전명석;오정무
    • 태양에너지
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    • 제11권2호
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    • pp.29-33
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    • 1991
  • 본 연구는 일차원 열 성능 분석 프로그램인 SERI-RES를 이용하여 우리 고유의 난방 방식이라 할 수 있는 Radiant Floor Heating System의 운전 모드(Operation Modes)에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. SERI-RES는 원래 공기 가열식 시스템을 주요 난방 방식으로 작성된 프로그램이라 본 연구의 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Source Code에 대한 약간의 수정을 가하였다. 얻은 결과를 분석하여 보면 Radiant Floor Heating System은 그 운용 방법(Operation Modes)에 따라 건물의 동적 열 성능에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났으며 이는 Test Cell에 대한 간단한 실측 실험을 통해서도 확인되었다. SERI-RES는 비록 HVAC 시스템등에 대한 구체적인 시뮬레이션은 불가하나, 비록 일차원적이기는 하지만 Radiant Floor Heating 시스템과 건물의 동적 열 성능에 대한 분석에는 상당히 효율적인 Simulation Model을 제공하였다.

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서울지역 고등학교 건물의 에너지소비특성에 관한 사례분석 (A Case Study for Energy Consumption Characteristics of High School Facilities in Seoul)

  • 김성범;오병칠;신우철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.61-69
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    • 2016
  • In this study, we analyzed five-year(2011~2015) data for D high school in Seoul area to analyze energy consumption characteristics in high school. The results are summarized as follows. (1) In the result of comparison analysis about 2015 energy consumption by usage, based on primary energy, 18% of energy was consumed in cafeteria, and 82% was consumed in main building. In the case of main building, base and constant load excepting hot water supply in restroom took 40%, heating including freeze protection took 20%, hot water supply in restroom took 14%, and cooling took 8% in order. (2) In the 2015 total energy consumption in D high school based on primary energy, heating energy takes 28%. The range and limit of energy savings coming from the reinforcement of insulation and window performance could be estimated. (3) To introduce new & renewable energy system in high school, electricity-based system is suitable than heat-based system because usage of electric energy is larger than that of heat energy in high school. (4) Five-year energy consumption unit according to heating degree-day showed a linearly increasing trend, and the coefficient of determination(R2) was 0.9763, which means high correlation.

집광형 태양전지를 이용한 난방장치 개발 (Development of Heating Device Using Concentrator Solar Cells)

  • 이동일;백승욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.49-56
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    • 2014
  • 본 연구는 집광장치와 태양추적장치를 이용함으로서 제한된 면적을 가지는 집광형 태양전지의 발전효율을 증가시키는 연구를 진행하였다. 태양전지에서 발생된 열은 온수나 난방에 사용되도록 흡열기를 이용하여 회수하였다. 이로서 집광형 태양전지를 이용한 시스템은 전기와 열을 동시에 공급할 수 있다. 태양위치에 따른 실시간 추적, 일몰 이후 난방장치의 동쪽방향 원상복귀, 원상복귀후 자동종료는 조도센서와 Simulink 프로그램으로 구현하였다. 흡열기 입구 속도, 핀설치 유무, 입구위치에 따른 흡열기 온도를 해석하였으며 실험결과와 일치하였다.

실측데이터를 이용한 저에너지주택의 에너지성능평가 (Energy Performance Evaluation of Low Energy Houses using Metering Data)

  • 백남춘;김성범;오병칠;윤종호;신우철
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.369-374
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    • 2015
  • This study analyzed analyzes the energy performance of six houses in Daejeon completed which were built in 2011. Observed The observed houses, which were all designed and constructed inof the same size and structure, are were highly insulated with triple Low-E coating windows; the insulation level of the walls is was $0.13W/m^2K$ and that of the roof is was $0.10W/m^2K$. As electric houses, all of the energy supplied to the houses, including for cooking, is was supplied by electricity. A and 3~4 kWp of photovoltaic system and a 3~5 kW of ground source heat pump (GSHP) were installed in each house tofor providing provide space heating/and cooling and hot water are installed. We constructed a Web-based remote monitoring system in order to understand energy consumption and the dynamic behavior of the energy system. T, and the results of our metering data analysis of 2013 are as follows. First, the annual residential energy consumption is was 4,400 kWh (${\sigma}=1,209$) and GSHP energy consumption is was 5,182 kWh (${\sigma}=1,164$). Second, residential energy consumption ranked highest in average energy usage, with at 45% of the total, followed by heating with at 30%, hot water supply with at 17% and cooling with at 6%. Third, the average energy independence rate is was 51.8%, the GFA (Gross gross floor area) criteria average energy consumption unit is was $48.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=10.1$), and the net energy consumption unit (except the energy yield of the PV systems) is was $24.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=8.8$).

히이트파이프를 이용한 태양열 온수급탕 시스템에 관한 기초 실험 연구 (An Experimental Study on the Utilization of Heat Pipes for Solar Water Heaters)

  • 천원기;강용혁;전명석;곽희열
    • 태양에너지
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    • 제15권2호
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    • pp.3-11
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    • 1995
  • 본 논문은 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 제작 및 그 열성능에 관한 내용이다. 국내 기후에 적합한 모델을 도출하기 위하여 본 연구에서는 여러번에 기초실증 실험을 수행하였다. 히이트 파이프는 구리로 제작하였으며 증발부, 단열부 및 응축부의 길이는 각각 1700mm, 100mm, 그리고 200mm이다. 증발부는, 특히 효율적인 집열을 위하여 얇은 구리로 만든 핀(fin)을 부착하였다. 연구결과를 살펴보면 작동 유체의 종류, 윅(wick)의 유무, 표면 처리 정도 그리고 그 밖의 여러 설계인자에 따라 히이트 파이프를 이용한 태양열 온수 급탕 시스템의 열성능이 적지 않은 영향을 받을 수 있음을 나타내고 있다.

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수평형 지중열교환기를 이용한 건물일체형 지열시스템의 도입타당성 분석 (The feasibility study for the building integrated geothermal system using the horizontal heat exchanger)

  • 채호병;남유진;윤성훈
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.81-87
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    • 2015
  • Recently, in order to prevent increasing energy usages in the international community, many countries have attempted to develop the innovative renewable energy systems. Among the renewable energy systems, Ground source heat pump(GSHP) system which supply the heating, cooling and hot water in the building has been attracted by its stability of heat production and high efficiency. However, the initial drilling costs become very expensive and the construction period takes longer the other systems, because GSHP system needs more than 100 m depth drilling. In this study, in order to reduce initial costs of the GSHP, the building integrated geothermal system using the horizontal heat exchanger was developed. The heating and cooling load in the standard housing model was calculated by a simulation and the system design capacity in the high-rise apartment was decided by the total load. Based on the system design capacity, the high-rise apartments were applied to a BIGS and vertical GSHP system and there are analyzed about initial costs. In the result, the initial cost of BIGS could reduce 24% of the initial cost of the vertical GSHP system.

태양열 집열관 과열방지를 위한 지중열교환기 연구 (A study of geothermal heat dump for solar collectors overheat protection)

  • 황현창;;이계복;이석호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.616-622
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    • 2016
  • 하절기 줄어드는 온수부하는 태양열 집열기 과열의 주된 원인이다. 과열방지목적으로 공냉 또는 차단막이 사용되는데 이는 추가적인 기계적요소를 필요하게 되고 장기 운용 시 파손 등의 우려에 따라 그 신뢰도도 크게 저하된다. 지중열교환기는 지열을 열원으로 방열 또는 흡열을 진행하는데, 지열을 고 열원으로 하여 흡열을 목적으로 하는 연구가 대다수이며 지열원이 저열원으로 이용하는 방열에 대한 연구는 부족한 편이다. 그리하여 본 연구에서는 태양열집열판의 과열방지를 목적으로 하는 지중열교환기의 가능성 및 그 성능에 대한 연구를 진행하였다. 여름철 최대 $150^{\circ}C$이상의 고온을 유지하는 태양열집열판의 열을 방출하기 위하여 1.2m의 하부 깊이를 갖는 50m 나선형 지중열교환기를 설치하였고 이를 통해 순간 냉각이 가능한 것으로 확인되었으며, 태양열집열판의 여름철 과열에 의한 파손을 방지할 수 있었다. 그리고 다양한 변수에 대한 이론적인 계산을 통하여 0.33kg/s의 최저 순환유량만 유지해주면 지열 열교환기의 길이에 따른 방열효과에 큰 영향을 미치지 않음을 판단할 수 있다. 또한 축열조와의 공동 사용시 냉각효과는 여름철 과열시 충분한 과열방지 제어가 가능한 것으로 조사되었다.

PTC와 평판형 태양열집열기의 성능평가 비교 연구 (The Comparative Study on Performance of PTC and Flat-plate Solar Collector)

  • 김인환;허남수;김만석;이정언
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.28-33
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    • 2010
  • Solar collectors to be applied are mainly flat-plate or vacuum tube collector which is used for hot water supply of house because of low heat value and low temperature. There are a necessity to expand applicable scope of solar collector into the industrial process heat source and air conditioner for coping with renewable energy policy of government and industrial trend. This study is to analysis the performance of PTC solar collector of concentrating type and flat-plate of non-concentrating. For this, temperature difference and heating value as insolation of air outside is measured from these two collectors mounted on 2-axial solar tracking system. It is investigated that temperature profile obtained from PTC solar collector is uniform and collecting heat per unit area is 6.8kcal/$m^2$ min which is about 3 times with compare to flat-plate collector of 2kcal/$m^2$min. Also the amount of heat to be produced from PTC solar collector is 3 Mcal/$m^2$ which is about 2 times with compare to flat-plate collector of 1.5Mcal/$m^2$ as a result of operating these two collectors during one month. Therefore, it is obtained that heat collecting performance of PTC solar collector is superior to flat-plate.