[논문]태양열 구동 흡수식 냉방 시스템 실증

곽희열

태양열 구동 흡수식 냉방 시스템 실증 원문보기

곽희열 (한국에너지기술연구원 신재생에너지연구부)

태양열시스템은 하절기에 급탕과 난방 부하가 적거나, 거의 없어 시스템의 과열 문제가 야기 될 수 있다. 이를 해결하는 방안 중에 하나로 흡수식 냉방시스템을 이용하여 하절기 잉여열원을 활용하여 냉방하는 방법이 대두되고 있다. 태양열 냉방시스템은 전기에너지를 대체하는 효과 뿐 아니라 태양열 연간 이용 효율 극대화에도 크게 기여 할 수 있다. 본 고에서는 국내 기술로 최초로 개발 실용화된 중온용 단일 진공관형 태양열 집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방 실증을 위하여 단일 진공관형 태양열 집열기 집열면적 200m2, 축열조(태양열, 급탕, 냉수), 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조 보일러, 원격 제어 및 모니터링 등이 계획 되었다. 실증시험 중간 결과 태양열 냉방시스템은 하절기 맑은 날 하루 동안 약 5 - 6시간 안정적으로 가동 되었으며, 앞으로 온수급탕, 난방 시험을 거쳐 시스템 성능 및 경제성 평가를 통하여 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증 될 계획이다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본고에서는 국내 기술로 개발, 실용화된 중온용, 고효율 단일 진공관 형 태양열 형 태양열 집열기 및 시스템과 흡수식 냉방시스템(10RT)의 설계, 원격제어 및 모니터링 그리고 열성능에 대하여 기술하였다.
본고에서는 국내 기술로 최초로 개발실용화된 중온용 단 일 진공관 형 태양열집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방실증을 위하여 단일 진공관 형 태양열집열기 집열면적 200m2, 축열조（태양열, 급탕, 냉수）, 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조보일러, 원격제어 및 모니터링 등이 계획되었다.

제안 방법

이에 본 실증연구에서는 3층 열람실1, 2(그림4, 음영 부분)에 냉난방을 공급하기 위한 10RT급(127MJ/h) 태양 열 흡수식 냉난방 시스템을 설계하였다.
본고에서는 국내 기술로 최초로 개발실용화된 중온용 단 일 진공관 형 태양열집열기와 1중 효용 흡수식 냉방기를 이용하여 실증연구를 계획하였다. 태양열 냉방실증을 위하여 단일 진공관 형 태양열집열기 집열면적 200m2, 축열조（태양열, 급탕, 냉수）, 10RT급 냉방기, 냉각탑, 보조보일러, 원격제어 및 모니터링 등이 계획되었다.

대상 데이터

광주 서구 문화센터는 금호동 마재마을에 연면적 2, 473평, 지하1층 지상 3층으로 2000년 1월에 준공되었다. 청소년 및 지방문화예술 활동 육성을 위해 운영되는 이곳은, 헬스장 및 공연장, 도서관 등을 비롯해 전 층에 다양한 문화시설을 갖추어 운영되고 있다.
태양열 구동흡수식 냉방시스템의 실증연구에서는 태양열 집열기 면적과 연구비의 제약조건 때문에 10RT급에 국한하였다. 실증에 적합한 냉동기로 일본 YAZAKI WFC-SC₁₀모델을 선정하였고, 표 2는 선정한 모델의 사양 및 작동 조건을 나타낸 것이다.

성능/효과

따라서 태양열 냉방기술은 대부분 태양열 시스템의 경우 하절기에 온 수급탕 및 난방 부하가 적거나, 거의 없기 때문에 태양열 시스템의 하절기 과열 문제 해소와 더불어 잉여열원으로 냉방이 가능하므로 태양열 시스템의 이용 효율 극대화에 크게 기여할 것으로 전망된다.
이러한 결과는, 중온용(85℃) 실증사례 에서 알 수 있듯이 진공관형 태양열 시스템이 연간 평균 40%의 효율로, 산업 공 정열에 공급하기에 충분히 높은 효율인 것을 알 수 있다. 또한 진공관형 태양열 집열 시스템의 열적특성에 있어 외기온도에 영향 받지 않으며, 특히, 겨울철에도 집열효율이 감소하지 않는 것을 알 수 있었다.
태양열 흡수식 냉난방 시스템의 실증연구는 지난해 부터 시작되어 이미 기본계획과 시스템 설계가 이루어졌으며, 시스템 설치와 운전 및 모니터링 장치가 완료되어 운전을 시작하였다. 시스템은 현재까지 안정적으로 운전되고 있으며, 중간 결과 맑은 날 하루 기준 약 5 - 6시간 태양열을 이용해 냉방이 가동되었다. 앞으로 온 수급탕, 난방시스템이 가동될 예정이며, 연간 태양열 시스템 성능 및 경제성 분석을 통하여 시스템의 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증될 계획이다.
열람실 1과2의 냉난방 부하는 TRNSYS 프로그램으로 모델링하였으며 모델링 결과, 사용 인원(점유자) 50-100% 비율별로 표 1과 같이 계산 결과 나타났다. 열람실별 수용인원을 최대로 하였을 경우 냉난방 부하는 각각 154MJ/H, 189MJ/h로 계산되었다.
그림 2는 2003년 5월부터 현재까지 산업 공정열 분야의 실증연구의 일환으로 분석된 데이터 중에서, 지난 2004년 진공관형 태양열 시스템의 월평균 열성능을 나타낸 것이다. 열성능 집열효율은 월평균 일사량이 680W/m'로 가장 높은 10월 에 50%의 최고의 효율을 기록했다. 반면에 5월에 집열 효율이 36%로 가장 낮게 나타났으나, 일사량은 6, 7월에 400W/m! 로 가장 낮게 나타났으며, 이는 지난해 비교적 긴 장마에 의한 영향으로 나타났다.
반면에 5월에 집열 효율이 36%로 가장 낮게 나타났으나, 일사량은 6, 7월에 400W/m! 로 가장 낮게 나타났으며, 이는 지난해 비교적 긴 장마에 의한 영향으로 나타났다. 이러한 결과는, 중온용(85℃) 실증사례 에서 알 수 있듯이 진공관형 태양열 시스템이 연간 평균 40%의 효율로, 산업 공 정열에 공급하기에 충분히 높은 효율인 것을 알 수 있다. 또한 진공관형 태양열 집열 시스템의 열적특성에 있어 외기온도에 영향 받지 않으며, 특히, 겨울철에도 집열효율이 감소하지 않는 것을 알 수 있었다.
중온용으로 개발된 고효율 진공관 형 태양열시스템은 산업공정열 분야에서 월평균 40% 이상의 높은 효율로, 계절의 영향을 받지 않고 높은 열성능을 냈다. 이러한 배경으로, 태양열을 이용한 흡수식 냉난방 시스템의 실증연구를 통해 시스템 설계 및 시공기술, 운전기술, 제어 및 모니터링 기술, 등을 검증할 계획이다.

후속연구

태양열 이용(구동) 냉방기술은 기존의 화석에너지 소비를 줄임으로써 소비자의 경제적 이익과 함께 국가적 무역수지 개선에 도움이 되며, 청정에너지 사용 그리고 친환경 냉매를 사용함으로써 환경문제에 기여할 수 있다. 또한 하절기 냉방기 사용으로 인한 전력 피크 부하완화와 신재생에너지 활용 기술 이용 효율 확대도 기대할 수 있다.
실증시험 중간 결과 태양열 냉방시스템은 하절기 맑은 날 하루 동안 약 5 - 6시간 안정적으로 가동되었으며, 앞으로 온 수급탕, 난방시험을 거쳐 시스템 성능 및 경제성 평가를 통하여 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증될 계획이다.
시스템은 현재까지 안정적으로 운전되고 있으며, 중간 결과 맑은 날 하루 기준 약 5 - 6시간 태양열을 이용해 냉방이 가동되었다. 앞으로 온 수급탕, 난방시스템이 가동될 예정이며, 연간 태양열 시스템 성능 및 경제성 분석을 통하여 시스템의 유용성, 안정성 및 신뢰성이 검증될 계획이다.
중온용으로 개발된 고효율 진공관 형 태양열시스템은 산업공정열 분야에서 월평균 40% 이상의 높은 효율로, 계절의 영향을 받지 않고 높은 열성능을 냈다. 이러한 배경으로, 태양열을 이용한 흡수식 냉난방 시스템의 실증연구를 통해 시스템 설계 및 시공기술, 운전기술, 제어 및 모니터링 기술, 등을 검증할 계획이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

태양열 구동 흡수식 냉방 시스템 실증 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

태양열 구동 흡수식 냉방 시스템 실증 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper