초록 ▼

1. 태양복사에너지를 동력원으로 한 태양열물펌프에 대한 이론분석, 실험분석, 최적설계, 자동화분석을 통하여 개발함
2. 이론채석에서는 작동물질의 압력, 체적, 온도와 같은 상태량의 변화와 엔탈피변화관계를 분석하여 열역학적인 해석과 함께 양수량, 양정, 이론열효율관계를 규명함
3. 실험장치로서 복사에너지를 이용한 물펌프실험장치 제1호기와 제2호기를 제작 실험하였으며, 작동과정에서의 온도와 압력, 양수량 둥을 계측하여 장치 성능을 평가함
4. 실험장치 제1호기에서는 작동물질인 펜탄의 증발과 냉각과정에서의 열교환특성을 분

1. 태양복사에너지를 동력원으로 한 태양열물펌프에 대한 이론분석, 실험분석, 최적설계, 자동화분석을 통하여 개발함
2. 이론채석에서는 작동물질의 압력, 체적, 온도와 같은 상태량의 변화와 엔탈피변화관계를 분석하여 열역학적인 해석과 함께 양수량, 양정, 이론열효율관계를 규명함
3. 실험장치로서 복사에너지를 이용한 물펌프실험장치 제1호기와 제2호기를 제작 실험하였으며, 작동과정에서의 온도와 압력, 양수량 둥을 계측하여 장치 성능을 평가함
4. 실험장치 제1호기에서는 작동물질인 펜탄의 증발과 냉각과정에서의 열교환특성을 분석하였고, 제2호기에서는 본격적인 양수실험을 실시하여 장치특성과 양수량, 각 부분의 장치효율 등을 분석함
5. 최적설계에서는 각 장치구성품간의 크기와 배치를 최적으로 하기 위한 이론 해석과 그 결과를 통해 실험장치를 최적설계함
6. 자동화연구에서는 기액분리탱크와 물탱크, 물탱크와 응축기 사이의 밸브 개폐를 기액분리탱크의 압력과 온도수준에 따라 제어하는 방법을 도입하여 자동화 제어논리를 개발하고 압력센서와 솔레노이드밸브를 장착, 개폐동작을 확인함

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 에너지ㆍ자원기술개발사업 최종보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• 목차 ...6
• 제 1 장 서 론...8
• 제 1 절 연구의 의의...8
• 제 2 절 한국의 태양강도와 에너지변환일...8
• 제 3 절 연구사...8
• 제 4 절 연구의 목표...10
• 제 2 장 시스템의 구성과 작동원리...11
• 제 1 절 시스템 구성요건...11
• 제 2 절 시스템 작동원리...11
• 제 3 장 에너지변환실험과 이론해석...13
• 제 1 절 에너지변환 실험 및 이론해석 방법...13
• 1. 에너지변환 실험장치...13
• 2. 에너지변환 실험방법...14
• 3. 작동불질의 특성과 관계식...14
• 4. 예상 사이클선도...16
• 5. 엑서지...17
• 6. 사이클소요시간, 사이클횟수와 양수량...17
• 7. 열효율...18
• 제 2 절 에너지변환 실험 및 이론분석 고찰...19
• 1. 작동불질의 경시별온도, 압력, 체적, 힘의 변화...19
• 2. 작동물질의 엑서지분석...20
• 3. 사이클횟수와 양수량 예측...21
• 제 3 절 에너지변환 실험 및 이론해석 요약...24
• 제 4 장 제1호기 실험장치의 제작 실험과 성능분석...25
• 제 1 절 실험장치 및 방법...25
• 1. 장치의 구성...25
• 2. 양정과 양수량 계획...25
• 3. 탱크의 크기...26
• 4. 계측제어부...27
• 5. 제1차 및 제2차 실험 수행 방법...27
• 제 2 절 제1차 실험의 결과 및 고찰...28
• 1. 온도압력의 변화...28
• 2. 냉각속도...29
• 제 3 절 제2차 실험의 결과 및 고찰...30
• 1. 장치내 유체들의 경시별 온도변화...30
• 2. 냉각수온도수준이 장치온도변화에 미치는 영향...31
• 3. 냉각수온도가 열교환능력에 미치는 영향...32
• 4. 냉각시간의 수준이 물흡입높이에 미치는 영향...32
• 5. 냉각수 순환유량특성과 응축기열교환량...33
• 6. 양수량과 압력...33
• 제 4 절 제1호기 실험결과 요약 및 결론...33
• 제 5 장 최적설계...35
• 제 1 절 시스템 작동과 설계요건...35
• 제 2 절 작동불질의 상태량관계식...35
• 제 3 절 장치 각부 탱크의 크기 최적화...35
• 제 4 절 양정과 양수량 수준에 따른 탱크의 크기 최적화...37
• 제 5 절 응축기 전열면적의 결정...37
• 제 6 절 최적화 요약...40
• 제 6 장 제2호기 실험장치의 제작과 실험 분석...41
• 제 1 절 장치 및 실험방법...41
• 1. 장치의 개요...41
• 2. 실험 방법...44
• 제 2 절 결과 및 고찰...45
• 1. 양수량...45
• 2. 온도의 변화...45
• 3. 압력의 변화...46
• 4. 공기랭크의 효율...47
• 5. 물탱크효율...49
• 6. 응축기 압력...50
• 7. 장치효율...52
• 제 7 장 자동화...53
• 제 1 절 자동화장치...53
• 제 2 절 자동제어회로...54
• 제 8 장 종합결론...56
• 참고문헌...57