초록 ▼

$\circ$ 지역난방에 태양열 연계방법 연구 : 지역난방시스템에 태양열시스템 연계 방안에 대해서 연구하였으며, 그 결과 6개 방안을 제시하였다.
$\circ$ 지역난방에 적용 가능한 태양열시스템 개발 : 지역난방에 적용 가능한 태양열시스템에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 축열조 없이 원하는 온도로 승온시켜 공급할 수 있는 시스템을 제시하였으며, 특히 승온 폭이 큰 분야에 효과적으로 적용할 수 있는 2가지 다른 형식의 집열기를 사용한 정온 공급방식이 개발되었다. 이를 위해서 아래

$\circ$ 지역난방에 태양열 연계방법 연구 : 지역난방시스템에 태양열시스템 연계 방안에 대해서 연구하였으며, 그 결과 6개 방안을 제시하였다.
$\circ$ 지역난방에 적용 가능한 태양열시스템 개발 : 지역난방에 적용 가능한 태양열시스템에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 축열조 없이 원하는 온도로 승온시켜 공급할 수 있는 시스템을 제시하였으며, 특히 승온 폭이 큰 분야에 효과적으로 적용할 수 있는 2가지 다른 형식의 집열기를 사용한 정온 공급방식이 개발되었다. 이를 위해서 아래에 언급된 제어장치가 개발되었다.
$\circ$ 지역난방 적용을 위한 태양열시스템 기초시험 : 실증시험장치 설계에 필요한 각종 시험을 위해 기초시험장치가 설계 및 설치 운영되었음.
$\circ$ 변유량 차온제어기법 개발 : 환수온도를 축열조 없이 설정온도로 승온할 수 있는 변유량 방식의 차온제어 로직을 개발하였음.
$\circ$ 실증시험장치 설계, 시공 및 성능시험 : 본 실증시험장치를 통해 태양열지역난방시스템의 성능, 신뢰성 등 각종 데이터를 확보하였다.
$\circ$ 설계 및 시공지침 작성
$\circ$ 타 지역난방지역에 확대보급을 위한 사전 조사

Abstract ▼

$\circ$ Development of solar heating system for district heating system.
$\circ$ Development of solar control system with variable flow rate.
$\circ$ Development of design and analysis program for solar district heating system
$\circ$ Experimental

$\circ$ Development of solar heating system for district heating system.
$\circ$ Development of solar control system with variable flow rate.
$\circ$ Development of design and analysis program for solar district heating system
$\circ$ Experimental analysis of the demonstration solar heating system.
$\circ$ Development of design and installation guide line.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...1
  • 제 1 절 연구의 필요성 및 내용....1
    • 1. 연구의 필요성....1
      • 가. 기술의 개요....1
        • 
          나. 기술개발의 필요성....2
        • 
          다. 국내 시장현황....3
      제 2 절 관련 기술의 국내.외 현황....5
    • 1. 국내....5
      • 
        2. 국외....5
      제 3 절 국내.외 적용사례....7
    • 1. 국내....7
      • 
        2. 국외....7
    제 2 장 지역난방용 태양열시스템...11
  • 제 1 절 태양열 적용을 위한 여건 분석....11
    • 1. 열부하 형태....11
      • 가. 열부하량 및 분포....11
        • 
          나. 작동온도....12
        • 
          다. 보충수 량....13
        2. 설치장소....13
      • 
        3. 지역난방시스템과 태양열시스템 연계성....14
      제 2 절 집열기 선정....15
    • 1. 열성능....15
      • 
        2. 기타 고려해야 할 사항....17
      제 3 절 지역난방에 적합한 태양열시스템 및 연계방안....17
    • 1. 지역난방과의 연계방법....17
      • 가. 지역난방회로의 환수배관에 연결하는 방법....17
        • 
          나. 보충수를 가열하는 방법....18
        • 
          다. 지역난방수 환수를 가열하여 공급배관에 넣어주는 방법....19
        • 
          라. 지역난방회로의 축열조에 연결하는 방법....19
        • 
          마. 보충수와 환수를 가열하는 방법....20
        • 
          바. 보충수와 축열조를 가열하는 방법....21
        2. 변유량 차온제어 방식의 태양열시스템....21
      • 가. 차온제어 방식....22
        • 
          나. 변유량 차온제어 방식....23
        3. 지역난방용 태양열시스템....24
      • 가. 기존 태양열시스템을 활용한 방식(차온제어에 의한 제어방법)....25
        • 
          나. 태양열 시스템으로부터 축열조 없이 원하는 온도를 얻는 방법....26
        • 
          다. 태양열시스템으로부터 승온되는 온도를 일정하게 해주는 방법....27
        4. 집열부 구성....29
      • 가. 시스템 I(각각의 집열부를 직렬로 연결하는 방법)....29
        • 
          나. 시스템 II(평판형과 진공관형집열기 순환펌프를 각각 제어하는 방식)....30
        • 
          다. 시스템 III(시스템 I과 동일하나 3-way 밸브에 의한 유로 조정 방식)....30
        • 
          라. 시스템 IV(평판형과 진공관형시스템 사이에 축열조가 있는 방식)....31
      제 4 절 소결론....32
    제 3 장 기초 시험 및 결과 분석...33
  • 제 1 절 기초 시험장치 개요....33
    • 1. 시험장치 설계 및 설치....33
      • 가. 시험장치 설계....33
      제 2 절 태양열 시스템 제어....39
    • 1. 제어개념....39
      • 
        2. 차온+변유량 제어....39
      제 3 절 모니터링 및 데이터 수집....41
    • 
      제 4 절 성능 시험 및 분석....42
    • 1. 시험방법....42
      • 
        2. 시험 및 결과분석....43
      제 5 절 소결론....49
    제 4 장 지역난방용 태양열시스템 설계/해석 프로그램 개발...50
  • 제 1 절 프로그램의 개요....50
    • 1. 프로그램의 기본구조....50
      • 
        2. 시스템 해석을 위한 TRNSYS 모듈....51
      • 
        3. 시스템 설계....52
      • 
        4. 기상자료....52
      • 
        5. 열부하 분포....52
      • 
        6. 경제성 분석....52
      제 2 절 프로그램 구현....53
    • 1. SOLAN-DHS의 디렉토리 구조....53
      • 
        2. SOLAN-DHS의 개발환경....53
      • 
        3. 프로그램 화면구성....54
      • 
        4. 프로젝트창-시스템 입력....55
      • 
        5. 열부하 설정....58
      • 
        6. 결과 보기....58
      • 
        7. 경제성 평가....59
      제 3 절 프로그램의 신뢰성템 설계 및 시공...64
    • 제 1 절 적용대상 선정 및 현장 조사....64
      • 1. 적용대상 선정....64
        • 
          2. 적용지역의 설비현황....66
        • 
          3. 입지환경 분석....67
        제 2 절 지역난방 열부하 조사 및 분석....68
      • 1. 열부하....68
        • 
          2. 지역난방수 공급 및 환수 온도와 공급유량....69
        제 3 절 시험용 태양열시스템 설계....70
      • 1. 시스템 선정....70
        • 
          2. 집열기 선정....71
        • 
          3. 시스템 기본도....73
        • 
          4. 상세설계....74
        • 가. 집열기 성능....74
          • 
            나. 집열면적 비....75
          • 
            다. 집열 열교환기....75
          • 
            라. 기타 부품 용량 계산....80
          • 
            마. 제어장치....85
          • 
            바. 집열부 배열....87
          • 
            사. 집열기 설치 지지대....90
          • 
            아. 태양열시스템 요약....90
        제 4 절 시험용 태양열시스템 설치....91
      • 1. 태양열집열기 설치장소 구조물 보강....91
        • 
          2. 태양열집열기 설치대....92
        • 
          3. 집열기 설치....93
        • 
          4. 기계실....95
        • 가. 열매체 순환펌프....95
          • 
            나. 난방수 순환펌프....96
          • 
            다. 열매체 보충펌프....96
          • 
            라. 열교환기....97
          • 
            마. 열매체 팽창탱크....98
          • 
            바. 열매체 보충조....98
          • 
            사. Local Panel....99
          • 
            아. MOV(전동밸브)....99
          • 
            자. 유량계....100
          • 
            차. 온도계....100
          • 
            카. 압력계....101
          • 
            타. 일사량계....101
          • 
            파. 배관공사....101
          • 
            하. 보온공사....102
      제 6 장 성능시험 및 분석...104
    • 제 1 절 성능시험 방법 및 시스템 제어....104
      • 1. 시험방법....104
        • 
          2. 시스템 제어....105
        • 가. 제어 개념....105
          • 
            나. 펌프의 ON/OFF 및 밸브 OPEN/CLOSE 제어....106
          • 
            다. 유량 제어(펌프의 RPM 제어)....108
          • 
            라. 열매체 보충펌프....108
          • 
            마. 기타 기능....108
        제 2 절 모니터링 시스템....109
      • 1. 센서 및 계측기 설치....109
        • 
          2. 모니터링 시스템 구성....110
        • 가. 모니터링 시스템....110
          • 
            나. 데이터 수집 및 저장....110
        제 3 절 성능측정 및 분석....111
      • 1. 집열부의 유량 분배....111
        • 
          2. 시스템 작동상태 확인....112
        • 
          3. 열성능 분석....113
        • 
          4. 집열 열교환기 성능....117
        • 
          5. 장기성능 예측....118
        제 4 절 경제성 분석....123
      • 
        제 5 절 소결론....126
      제 7 장 지역난방용 태양열시스템 설계지침...128
    • 제 1 절 태양열 연계방법 및 시스템 선정....128
      • 1. 시스템 선정....128
        • 
          2. 집열기 선정....128
        제 2 절 시스템 기본 설계....129
      • 1. 시스템 규모 결정....129
        • 
          2. 집열부....130
        • 가. 집열기 향 및 경사도....130
          • 
            나. 집열기 배치....130
          • 
            다. 집열부 배관 설계....132
          • 
            라. 집열부 부속장치....133
          3. 태양열 축열조 설계....136
        • 
          4. 태양열 시스템 제어....136
        • 가. 단순 차온제어 방식....136
          • 
            나. 변유량 차온제어 방식....137
          • 
            다. 센서 위치....137
        제 3 절 시공지침....137
      • 1. 시공지침....137
        • 
          2. 시운전....137
        • 가. 제어장치 확인....138
          • 
            나. 유량 확인....138
          • 
            다. 열교환 성능 확인....138
      제 8 장 태양열 확대 적용을 위한 사전조사...139
    • 제 1 절 개요....139
      • 
        제 2 절 지역중앙지사....139
      • 
        2. 고양지사....142
      • 
        3. 강남지사....145
      • 
        4. 대구지사....148
      • 
        5. 수원지사....150
      • 
        6. 청주지사....153
      • 
        7. 김해지사....156
      • 
        8. 양산지사....160
      • 
        9. 상암지사....163
      • 
        10. 용인지사....167
      • 
        11. 화성지사....171
      • 
        12. 파주지사....174
      제 3 절 소결론....176
    제 9 장 종합결론...177
  • 
    참고문헌...179