초록 ▼

핵심기술
- 소형 단일진공관형 태양열집열기, Modular Type Pump Station, Modular Type 자동제어장치를 이용한 태양열 시스템 개발
최종목표
- Modular Type 단일진공관형 태양열시스템 개발
개발내용 및 결과
<TEX>${\bullet}$</TEX> 소형 단일진공관형 태양열집열기 개발
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 직접열교환 방식 태양열집열기(SP-14A)
- Bayonet 열교환기 설계
- 집열면적

핵심기술
- 소형 단일진공관형 태양열집열기, Modular Type Pump Station, Modular Type 자동제어장치를 이용한 태양열 시스템 개발
최종목표
- Modular Type 단일진공관형 태양열시스템 개발
개발내용 및 결과
<TEX>${\bullet}$</TEX> 소형 단일진공관형 태양열집열기 개발
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 직접열교환 방식 태양열집열기(SP-14A)
- Bayonet 열교환기 설계
- 집열면적 : <TEX>$1.76m^2$</TEX>(유효면적), <TEX>$2.79m^2$</TEX>(전면적)
- 집열기 성능평가 및 분석(한국에너지기술연구원)
<TEX>${\centerdot}$</TEX> Heat Pipe 방식 태양열집열기(SP-16)
- 집열면적 : <TEX>$2.29m^2</TEX>(유효면적), <TEX>$3.09m^2$</TEX>(전면적)
<TEX>${\bullet}$</TEX> 태양열 온수기 시스템 개발
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 태양열 온수기 시스템(SPH-200)
- 축열 용량 : 200 L / 집열면적 : <TEX>$3.14m^2$</TEX>
- 태양열 온수기 성능평가 및 분석(한국에너지기술연구원)
<TEX>${\bullet}$</TEX> 일체 형 Module Pump Station개발
<TEX>${\centerdot}$</TEX> Pump Station 상세설계
- 배관 구성 / 흐름도 / 외장 케이스
<TEX>${\centerdot}$</TEX> Pump Station 제작
- 구성 : 집열기 / 난방 in, out line
- 구성품 : Pump, 유량계, 온도계, 압력계, 안전변, 밸브, 배관
- Pump Station 작동 / 성능 실험
<TEX>${\bullet}$</TEX> Module 일체형 축열조 개발
<TEX>${\centerdot}$</TEX> Module 일체형 축열조 설계 / 온도 성층화 해석
<TEX>${\centerdot}$</TEX> Module 일체형 축열조 난방 / 급탕 공급 실험
<TEX>${\bullet}$</TEX> 자동제어장치 개발
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 자동제어 시스템 설계
- 자동제어 시스템 알고리즘 구현(위탁기관)
- 외형 디자인 / Data 측정위치 / Display 방법
- 시스템 흐름도 / 내부 회로도 / 오류 코드
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 자동제어장치 시제품 제작
<TEX>${\bullet}$</TEX> 실증시스템 운영
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 태양열 일체형 (온수기) 적용 시스템 (1개소)
- 축열용량 : 200 L / 집열면적 : <TEX>$3m^2$</TEX>
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 태양열 분리형 (난방, 급탕) 적용 시스템 (2개소)
- 축열용량 : 500 L, 800L / 집열면적 : <TEX>$12m^2$</TEX>, <TEX>$15m^2$</TEX>
기술개발배경
<TEX>${\bullet}$</TEX> 기술개발 필요성
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 기술적 측면
- 건물 난방부하는 온수급탕부하에 비해 훨씬 큼
- 태양열의 이용효율을 높이고, 중온용이면서 고효율을 유지하고 건물의 외관과 조화를 이룰 수 있는 소구경 단일진공관형 태양열 집열기의 개발이 요구
- 산업용으로 고효율 중고온용에서 유효성 및 안정성을 확인한 진공관형 집열기를 이용한 소구경 난방일체형 태양열 복합시스템의 적용 연구 필요
- 가격 경쟁력을 갖추기 위해서는 펌프, 축열탱크, 열교환기, 제어부 등을 일체화한 용량별 Modular Type을 개발하여 재료비 단가 및 시스템 시공단가를 줄여 가격경쟁력 요구
<TEX>${\centerdot}$</TEX> 산업 경제적 측면
- 석유, 가스, 전기 등의 고급에너지 소비가 급증하여 에너지의 해외 의존도 및 석유 의존도 급증.(국내 에너지 사용량의 97%이상 해외의존)
핵심개발기술의 의의
- 소형 단일진공관형 태양열집열기 개발에 의한 이용효율 증대
- 펌프, 축열탱크, 열교환기, 제어부를 일체화한 용량별 Modular Type을 개발하여 가격경쟁력 확보

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 보고서 초록 ... 3
• 연구개발사업 주요 연구성과 ... 9
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서론 ... 15
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 15
• 제 2 절 국내.외 관련 기술의 현황 ... 27
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적.경제적 파급 효과 ... 20
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 21
• 제 1 절 최종 / 단계 목표 및 평가 방법 ... 21
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 23
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 26
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 26
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 29
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 31
• 제 4 장 Modular Type 태양열시스템 개발 ... 34
• 제 1 절 Modular Type태양열시스템 기술 ... 34
• 제 2 절 Modular Type태양열시스템 요소기술 ... 35
• 제 5 장 단일진공관형 태양열온수기 개발 ... 41
• 제 1 절 단일진공관형 태양열온수기 설계 ... 41
• 제 2 절 단일진공관형 태양열온수기 개발 ... 43
• 제 3 절 단일진공관형 태양열온수기 성능시험 및 분석 ... 44
• 제 6 장 단일진공관형 태양열집열기 Module 개발 ... 47
• 제 1 절 단일진공관형 태양열집열기 Module 개요 ... 47
• 제 2 절 단일진공관형 태양열집열기 직접열교환방식 Module 설계 ... 49
• 제 3 절 단일진공관형 태양열집열기 직접열교환방식 Module 개발 ... 51
• 제 4 절 단일진공관형 태양열집열기 Heat Pipe 방식 Module 설계 ... 54
• 제 5 절 단일진공관형 태양열집열기 Heat Pipe 방식 Module 개발 ... 56
• 제 6 절 단일진공관형 태양열집열기 Module 성능시험 및 분석 ... 59
• 제 7 장 Modular Type Pump Station 개발 ... 63
• 제 1 절 Modular Type Pump Station 개요 ... 63
• 제 2 절 Modular Type Pump Station 설계 ... 64
• 제 3 절 Modular Type Pump Station 개발 ... 66
• 제 8 장 Modular Type 자동제어장치 개발 ... 71
• 제 1 절 Modular Type 자동제어장치 알고리즘 설계 ... 71
• 제 2 절 Modular Type 자동제어장치 개발 ... 75
• 제 9 장 실증사이트 운영 ... 80
• 제 1 절 실증사이트 운영 개요 ... 80
• 제 2 절 시스템 설계 및 설치 ... 81
• 제 3 절 Modular Type 태양열 급탕, 난방시스템 분석 ... 84
• 제 10 장 결론 및 향후 계획 ... 110
• 끝페이지 ... 112