태양열:신.재생에너지원 중에서 태양열에 대해 설명합니다.

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개요

태양열 이용기술

  • 태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 흡수·저장·열변환 등을 통하여
    건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술
  • 태양열 이용기술의 핵심은 태양열 집열기술, 축열기술, 시스템 제어기술, 시스템 설계기술 등이 있음

태양열의 시스템 구성 및 집열기의 종류

시스템 구성

  • 집 열 부:태양열 집열이 이루어지는 부분으로 집열온도는 집열기의 열손실율과 집광장 치의 유무에 따라 결정됨

  • 축 열 부:열 시점과 집열량이 이용시점과 부하량에 일치하지 않기 때문에 필요한 일종의 버퍼(buffer) 역할을 할 수 있는 열저장 탱크

  • 이 용 부:태양열 축열조에 저장된 태양열을 효과적으로 공급하고 부족할 경우 보조열원 에 의해 공급

  • 제어장치:태양열을 효과적으로 집열 및 축열하고 공급, 태양열 시스템의 성능 및 신뢰성 등에 중요한 역할을 해주는 장치

시스템의 구성과 시스템의 연결을 도식화함

시스템 구성도의 설명 : 집열기와 열교환기는 집열부를, 축열조는 축열부를, 보조보일러는 이용부를 각각 구성한다. 중앙제어장치에 응집된 각 구성부의 시스템은 제어장치를 통해 다시 집열기와 열교환기, 그리고 열교환기와 축열조를 연결하는 중간 연결시스템을 제어한다.
※ 태양열에너지는 에너지밀도가 낮고 계절별, 시간별 변화가 심한 에너지이므로 집열과 축열기술이 가장 기본되는 기술임

태양열 시스템 구성요소

태양열시스템의 구성요소와 각 요소의 기술종류

  • 태양열 집열기술:평판형 집열기, 진공관형 집열기, Dish형 집열기
  • 태양열 축열기술:축열조, Array시공
  • 태양열 이용기술:태양열 온수기, 태양열 주택, Solar Tower

태양열 이용기술의 분류

  • 태양열 시스템은 열매체의 구동장치 유무에 따라서 자연형(passive) 시스템과 설비형(active) 시스템으로
    구분. 전자는 온실, 트롬월과 같이 남측의 창문이나 벽면 등 주로 건물 구조물을 활용하여 태양열을 집열하는 장치이며, 후자는 집열기를 별도 설치해서 펌프와 같은 열매체 구동장치를 활용해서 태양열을 집열하는 시스템으로 후자를 흔히 태양열 시스템이라 함
  • 집열 또는 활용온도에 따른 분류는 일반적으로 저온용, 중온용, 고온용으로 분류하기도 하며, 각 온도별 적정
    집열기, 축열방법 및 이용분야는 다음과 같음
이용기술의 분류
구분 자연형 설비형
저온용 중온용 고온용
활용온도 60℃이하 100℃이하 300℃이하 300℃이상
집열부 자연형시스템
공기식집열기
평판형집열기 *PTC형집열기,
*CPC형집열기,
진공관형집열기
Dish형집열기,
Power Tower
축열부 Tromb Wall
(자갈,현열)
저온축열
(현열,잠열)
중온축열
(잠열,화학)
고온축열
(화학)
이용분야 건물공간난방 냉난방·급탕,
농수산
(건조,난방)
건물 및 농수산분야
냉·난방,담수화,
산업공정열,열발전
산업공정열,열발전,
우주용,광촉매폐수처리,
광화학,신물질제조

* PTC(parabolic trough solar collector) * CPC(compound parabolic collector)

  • 이용분야를 중심으로 분류하면 태양열 온수급탕시스템, 태양열 냉난방 시스템, 태양열 산업공정열 시스템,
    태양열 발전 시스템 등이 있음

담당부서 및 연락처

신재생에너지센터 신재생에너지육성실

  • [태양열]김가연 (031-260-4653)

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