http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
황준열 ( Joon Yeal Hwang ),나문수 ( Mun Soo Na ),이귀현 ( Gwi Hyun Lee ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
본 연구에서 실험 및 수치적 분석을 통하여 원추형 태양열 집광기의 성능평가가 수행되었다. 열손실 최소화 및 집광비가 우수한 45°의 원추각을 갖는 원추형 태양열 집광기를 AUTOCADV15 software (Autodesk, Inc., San Rafael, CA)를 이용하여 설계 및 제작하였으며, 지속적인 태양추적을 위해 2중축 태양 추적 장치가 설치되었다. 원추형 집광시스템의 작동유체인 물은 펌프에 의해 원추형 집광기 중심부에 설비된 흡수관과 축열조를 강제순환하고, 용량이 50L인 축열조에 흡수관으로부터 흡수된 태양 복사열이 저장된다. 2, 4, 6L/min의 각기 다른 유량을 사용하여 원추형 집광시스템의 유량에 따른 집열효율 및 최대효율을 갖는 유량을 실험 및 수치분석을 통해 규명하였다. 수치적 분석은 MATLAB R2015a (Mathworks, Natick, MA, USA)을 이용하여 실험과동일한 조건하에 수행되었다. 원추형 태양열 집광기의 실험결과 평균 집열효율은 2, 4, 6L/min일때 각각 78.29%, 80.35%, 76.11%이였으며, 최대효율은 82.23%, 86.25%, 83.32%로 4L/min일 때 가장 높은 효율을 보이는 것으로 나타났다. MATLAB을 이용한 수치적 분석 결과 또한 각 유량별실험적 결과와 유사한 값을 보였다.
Design and Performance Analysis of Conical Solar Concentrator
나문수,황준열,황성근,이주희,이귀현 한국농업기계학회 2018 바이오시스템공학 Vol.43 No.1
Purpose: The objective of this study is to evaluate the performance of the conical solar concentrator (CSC) system, whose design is focused on increasing its collecting efficiency by determining the optimal conical angle through a theoretical study. Methods: The design and thermal performance analysis of a solar concentrator system based on a 45° conical concentrator were conducted utilizing different mass flow rates. For an accurate comparison of these flow rates, three equivalent systems were tested under the same operating conditions, such as the incident direct solar radiation, and ambient and inlet temperatures. In order to minimize heat loss, the optimal double tube absorber length was selected by considering the law of reflection. A series of experiments utilizing water as operating fluid and two-axis solar tracking systems were performed under a clear or cloudless sky. Results: The analysis results of the CSC system according to varying mass flow rates showed that the collecting efficiency tended to increase as the flow rate increased. However, the collecting efficiency decreased as the flow rate increased beyond the optimal value. In order to optimize the collecting efficiency, the conical angle, which is a design factor of CSC, was selected to be 45° because its use theoretically yielded a low heat loss. The collecting efficiency was observed to be lowest at 0.03 kg/s and highest at 0.06 kg/s. All efficiencies were reduced over time because of variations in ambient and inlet temperatures throughout the day. The maximum efficiency calculated at an optimum flow rate of 0.06 kg/s was 85%, which is higher than those of the other flow rates. Conclusions: It was reasonable to set the conical angle and mass flow rate to achieve the maximum CSC system efficiency in this study at 45° and 0.06 kg/s, respectively.
유량 변화에 따른 원추형 태양열 집광기의 집열효율 분석
나문수 ( Mun Soo Na ),황준열 ( Joon Yeal Hwang ),이귀현 ( Gwi Hyun Lee ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
원추형 집광기의 성능 향상을 위해 다양한 원추각도에 따른 집광비 분석 통하여 최고의 집열효율을 갖는 원추 각은 45도로 판단하였다. 따라서 45도의 원추각을 갖는 원추형 집광기를 설계 및 제작하여 성능분석을 수행하였다. 원추형 집광 시스템은 태양에너지를 집열하는 집광기, 열매체축열을 위한 축열조, 유량 측정을 위한 유량계, 열매체의 강제순환을 위한 펌프로 구성되어있다. 또한 원추형 집광기는 태양의 위치에 따라 고도각과 방위각을 추적하여 태양 복사열을 효율적으로 집광할 수 있도록 2축 태양추적장치 위에 설비하였다. 원추형 집광기의 중심부에는 집열된 태양 복사에너지를 흡수하는 흡수관이 설비되어 있으며, 흡수관은 열매체의 순환을 위해 이중열교환기 구조로 제작하였다. 또한, 흡수관의 열손실을 최소화하기 위해 흡수관의 길이를 집광기의 높이와 동일하게 설계 및 설비하였으며, 태양 복사열의 흡수율을 높이기 위하여 흡수관 표면을 검은색으로 도색하였다. 원추형 태양광 집광시스템의 최적 순환유량을 분석하기 위해 청명한 날, 유량을 2, 4, 6L/min으로 변화시켜 3회 반복 성능실험을 수행하여 유량변화에 따른 집열효율을 분석하였다. 실험결과 4L/min의 유량에서 원추형 집광시스템 효율이 약 74%∼85%으로 가장 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 유량이 증가함에 따라 집열효율이 상승하지만 임계유량 이상이 되면 집열효율이 감소한다는 것을 알 수 있었다.