선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문은 국내에서 연구개발과 실용화가 미비한 태양열 조리기의 체계적인 연구 기반과 조리기의 성능을 평가할 수 있는 기틀을 마련함은 물론 임계온도 측정실험과 가열실험을 통하여 최고온도와 열 성능을 평가하고자 한다.
제안 방법
- Cooking Power식과 효율식을 구하기 위하여 조리용기에 일정량의 물을 채우고 10분간 집열을 하여 조리용기내부의 온도를 측정하였다. 물의 온도를증가시키면서 집열된 물의 온도가 90℃에 도달할때 까지 실험을 진행하였다.
- 효율식을 나타낸다. easel과 case2로 나누어 효율 식을 유도하였다. 효율식도 그리 큰 차이는 없지만 easel인 경우는 열손실값이 낮게 나타나고 있으며 최고효율은 41%이다.
- 좌우되었다. 가열시험으로부터 서로 다른 조리기들의 성능을 비교 분석할 수 있는 Cooking Power식과 열효율 식을 유도하였다.
- 가열실험은 조리기의 열성능을 평가하기 위한 실험으로 물의 온도가 90C에 도달할 때까지 계속하여 측정하였다.
- 그리고 설계의 주안점은 요리대상, 용량, cooker의 이동성인데 Cooker의 용량산정에 있어서 대상은 5 인을 기준으로 하였으며 시간에 따른 요리 시간을 고려하여 시스템의 규모를 산정하였다. 제작된 조리기의 치수는 표 1과 같다.
- 먼저 조리기의 임계온도 측정실험과 가열실험을 수행하여 최고온도와 열성능을 평가하였다.
- 실험을 수행하였다. 물의 양은 1/와 L5Z 을 변수로 설정하였고 물의 온도를 측정하기 위하여조리용기 내부에 열전대(나lermocouple)을 설치하였다. 그림 1은 집광형 조리기의 실험 사진이다.
- 일정량의 물을 채우고 10분간 집열을 하여 조리용기내부의 온도를 측정하였다. 물의 온도를증가시키면서 집열된 물의 온도가 90℃에 도달할때 까지 실험을 진행하였다. 일사량 측정을 위한 일사량계는 조리기의 반사면과 수평이 되도록 설치하였고, 외기온 측정을 위한 센서는 직접 햇빛이 닿지않고 바람이 잘 통하는 곳을 선정하여 설치하였다.
- 세계적으로 상용화가 이루어진 태양열 조리기를 제작하여 성능평가 방법으로 제안된 규정을 따라 실험을 수행하였다.
- 실험은 유량에 따라 easel과 case2로 나누어 각각의 조리용기의 임계온도를 측정하기 위한 실험과가열실험을 수행하여 임계온도에 이르는 시간을 측정하였고 가열실험을 통하여 물이 90℃에 도달하는데 소요되는 시간을 측정하였다.
- 위의 Cooking Power식과 효율식을 얻기 위해두가지 실험을 수행하였다. 물의 양은 1/와 L5Z 을 변수로 설정하였고 물의 온도를 측정하기 위하여조리용기 내부에 열전대(나lermocouple)을 설치하였다.
- 물의 온도를증가시키면서 집열된 물의 온도가 90℃에 도달할때 까지 실험을 진행하였다. 일사량 측정을 위한 일사량계는 조리기의 반사면과 수평이 되도록 설치하였고, 외기온 측정을 위한 센서는 직접 햇빛이 닿지않고 바람이 잘 통하는 곳을 선정하여 설치하였다. 일사량과 온도 데이타는 약 10초에 한번씩 측정하여 평균값을 취하는 것으로 하였고 측정한 데이터의 평균치를 컴퓨터의 하드디스크에 기록하도록 하였다.
- 일사량 측정을 위한 일사량계는 조리기의 반사면과 수평이 되도록 설치하였고, 외기온 측정을 위한 센서는 직접 햇빛이 닿지않고 바람이 잘 통하는 곳을 선정하여 설치하였다. 일사량과 온도 데이타는 약 10초에 한번씩 측정하여 평균값을 취하는 것으로 하였고 측정한 데이터의 평균치를 컴퓨터의 하드디스크에 기록하도록 하였다. 데이터 측정장비로는 Fluke사의 NetDAQ을사용하였다.
- 조리기의 반사면을 태양과 수직으로 일사량을 받도록 움직이면서 조리용기 바닥면의 온도가 최고온도에 도달할 때까지 실험을 수행하였다.
- 조리용기의 임계온도(Stagnation temp)를 측정하였는데 이는 조리기에 의해 도달 가능한 최고온도를 결정하기 위한 실험으로 조리용기 내부 온도를 측정하였다.
- 반사판을 지지하는 주지 지대는 각각의 반사판을 연결한 곳에 강철관으로 조리용기와 연결되고 뒷면에는 지면에 닿게 하였다. 주지지대와 보조지지대는 이중의 관으로 길이를 조절할 수 있도록 제작하여 길이에 따라 태양의 고도에 따른 직달일사량을 받도록 제작하였다.
대상 데이터
- 일사량과 온도 데이타는 약 10초에 한번씩 측정하여 평균값을 취하는 것으로 하였고 측정한 데이터의 평균치를 컴퓨터의 하드디스크에 기록하도록 하였다. 데이터 측정장비로는 Fluke사의 NetDAQ을사용하였다.
- 지지대는 반사판의 각도를 조절할 수 있도록 주지 지대(1개)와 조리용기를 을려 놓을 수 있도록 보조 지지대(2개)로 구성하였다. 반사판을 지지하는 주지 지대는 각각의 반사판을 연결한 곳에 강철관으로 조리용기와 연결되고 뒷면에는 지면에 닿게 하였다.
성능/효과
- 조리용기의 임계온도는 각각의 경우 100C를 나타내었고 물의 가열시간은 30분과 28분으로 일사량과 외기온, 물의 초기온도에 크게 좌우되었다. 가열시험으로부터 서로 다른 조리기들의 성능을 비교 분석할 수 있는 Cooking Power식과 열효율 식을 유도하였다.
후속연구
- 그러나 본 연구는 조리기에 대한 이해를 증진시킴은 물론 조리기의 기초적인 설계 자료를 제시하여 태양열 조리기의 개발과 성능평가시에 기본 데이터로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 이상과 같이 태양열조리기의 상용화를 위한 개선점으로는 열효율의 개선을 통하여 조리시간을 단축할 수 있는 방안을 모색하고 조리용기의 열 손실을 줄일 수 있는 조리용기의 개발이 필수적이다. 그러나 본 연구는 조리기에 대한 이해를 증진시킴은 물론 조리기의 기초적인 설계 자료를 제시하여 태양열 조리기의 개발과 성능평가시에 기본 데이터로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.