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문제 정의
- 본 연구에서는 자연에너지인 태양열을 이용하여 물펌프를 구동할 목적으로 n-pentane 을 작동물질로 하는 열에너지의 동력 변환 실험을 수행하고 작동물질의 온도, 압력, 힘을 측정, 계산하고 분석하였으며, n-pentane을 이용하면 양정 10m 이상은 충분히 양수할 수 있는 것으로 판단되었다. 작동물질의 엑서지를 분석하여 작동물질의 작동온도 범위를 결정하여 예상사이클선도를 결정하였고, 양수량을 고정하였을 경우 사이클 횟수와 하루의 양수량, 열효율을 계산하고 분석하였다.
- 작동물질이 열을 일로 변환하는 과정에서 최대 어느 정도의 일로 변환할 수 있는 것인가를 알기 위해서는 최대 일, 즉, 엑서지(exergy)를 계산해보면 되는데 최대일은 고온 열원과 저온 열원의 온도만으로 계산되는 카르노 열 효율과 가열과정에서의 공급 열량을 곱해주면 산출된다. 본 연구에서는 작동물질로 서 n-pentane과 ethylether를 선택하여 저온 열원 201：와 고온 열원 45 ℃까지 가열 냉각되는 과정에서의 최대 일의 변화와 각 온 도마다의 엑서지 증가를 계산하여 비교하여 봄으로서 작동물질의 선택과 작동온도범위를 결정하는 데 도움이 되도록 하였다.
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