현재 Heat-Pipe type의 태양열 집열기의 메니폴더는 동 pipe를 용접하는 제조공정으로 개당 제조시간이 매우 길고 용접에 의한 열팽창으로 인해 최종 제품의 규격 또한 허용오차범위를 넘는 문제점이 발생하고 있으며, 용접부위에 크랙이 발생할 수 있는 잠재적인 위험성이 존재한다[1,2].
본 논문에서는 널리 보급되어 사용되어 지고 있는 진공관형 태양열 집열기에서 사용되어 지고 있는 메니폴더의 개선시키기 위하여 하이드로 포밍 기법이 가능한 메니폴더를 설계하였으며, ...
현재 Heat-Pipe type의 태양열 집열기의 메니폴더는 동 pipe를 용접하는 제조공정으로 개당 제조시간이 매우 길고 용접에 의한 열팽창으로 인해 최종 제품의 규격 또한 허용오차범위를 넘는 문제점이 발생하고 있으며, 용접부위에 크랙이 발생할 수 있는 잠재적인 위험성이 존재한다[1,2].
본 논문에서는 널리 보급되어 사용되어 지고 있는 진공관형 태양열 집열기에서 사용되어 지고 있는 메니폴더의 개선시키기 위하여 하이드로 포밍 기법이 가능한 메니폴더를 설계하였으며, 유동해석을 통해 안정성 및 효과에 대해 파악하였다. 또한 하이드로포밍의 금형을 제작하여 메니폴더를 제작하였으며, 누설시험, 열전도율 시험, Fouling Fator시험, 고온 저항시험을 통해 성능 및 안정성을 확보하였다[3].
연구된 메니폴더는 진공관의 콘덴서와 메니폴더와의 연결부분의 용접이 필요 없기 때문에 용접으로 인한 열변형이 발생하지 않으며 하이드로포밍 기법의 특성상 액압이 고르게 작용하기 때문에 메니폴더의 두께가 균일하게 생성되어 응력집중으로 인한 크랙의 위험이 줄어든다[4]. 또한 진공관의 콘덴서와 연결된 부분의 열교환 면적이 넓어져 기존보다 열교환 효율이 증가된 집열기의 메니폴더라고 판단된다.
현재 Heat-Pipe type의 태양열 집열기의 메니폴더는 동 pipe를 용접하는 제조공정으로 개당 제조시간이 매우 길고 용접에 의한 열팽창으로 인해 최종 제품의 규격 또한 허용오차범위를 넘는 문제점이 발생하고 있으며, 용접부위에 크랙이 발생할 수 있는 잠재적인 위험성이 존재한다[1,2].
본 논문에서는 널리 보급되어 사용되어 지고 있는 진공관형 태양열 집열기에서 사용되어 지고 있는 메니폴더의 개선시키기 위하여 하이드로 포밍 기법이 가능한 메니폴더를 설계하였으며, 유동해석을 통해 안정성 및 효과에 대해 파악하였다. 또한 하이드로포밍의 금형을 제작하여 메니폴더를 제작하였으며, 누설시험, 열전도율 시험, Fouling Fator시험, 고온 저항시험을 통해 성능 및 안정성을 확보하였다[3].
연구된 메니폴더는 진공관의 콘덴서와 메니폴더와의 연결부분의 용접이 필요 없기 때문에 용접으로 인한 열변형이 발생하지 않으며 하이드로포밍 기법의 특성상 액압이 고르게 작용하기 때문에 메니폴더의 두께가 균일하게 생성되어 응력집중으로 인한 크랙의 위험이 줄어든다[4]. 또한 진공관의 콘덴서와 연결된 부분의 열교환 면적이 넓어져 기존보다 열교환 효율이 증가된 집열기의 메니폴더라고 판단된다.
The current heat-pipe-type manifolds of the solar collector take very long to manufacture due to the welding of the copper pipes, the specifications of the final products exceed the tolerance due to the thermal expansion from welding, and they have the potential danger of developing cracks at the we...
The current heat-pipe-type manifolds of the solar collector take very long to manufacture due to the welding of the copper pipes, the specifications of the final products exceed the tolerance due to the thermal expansion from welding, and they have the potential danger of developing cracks at the weld zone.
In this study, to improve the manifold used in vacuum-tube-type solar collectors, which are being applied widely, a manifold to which the hydroforming technique can be applied was designed, and the stability and effort were examined through flow analysis.
Furthermore, the manifold was produced by fabricating a
hydroforming mold, and its performance and safety were verified through a leakage test, a thermal conductivity test, a fouling factor test, and a high-temperature resistance test.
The proposed manifold undergoes no thermal deformation owing to welding because the connections between the manifold and the condenser of the vacuum tube do not need welding. Furthermore, as the fluid pressure is uniform due to the nature of the hydroforming technique, the thickness of the manifold is uniform, and the danger of
developing cracks due to stress concentration is lowered. In addition, as the heat exchange area of the connection with the condenser of the vacuum tube is larger, this manifold of the thermal collector has improved heat exchange efficiency compared to the conventional
products.
The current heat-pipe-type manifolds of the solar collector take very long to manufacture due to the welding of the copper pipes, the specifications of the final products exceed the tolerance due to the thermal expansion from welding, and they have the potential danger of developing cracks at the weld zone.
In this study, to improve the manifold used in vacuum-tube-type solar collectors, which are being applied widely, a manifold to which the hydroforming technique can be applied was designed, and the stability and effort were examined through flow analysis.
Furthermore, the manifold was produced by fabricating a
hydroforming mold, and its performance and safety were verified through a leakage test, a thermal conductivity test, a fouling factor test, and a high-temperature resistance test.
The proposed manifold undergoes no thermal deformation owing to welding because the connections between the manifold and the condenser of the vacuum tube do not need welding. Furthermore, as the fluid pressure is uniform due to the nature of the hydroforming technique, the thickness of the manifold is uniform, and the danger of
developing cracks due to stress concentration is lowered. In addition, as the heat exchange area of the connection with the condenser of the vacuum tube is larger, this manifold of the thermal collector has improved heat exchange efficiency compared to the conventional
products.
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