에너지공학실험 | 태양열 집열

 

 

 

TIP

 

 

태양열 집열기의 원리에 대해 이해하고, 자연순환시스템 (Thermosiphon Circulation System)과 강제순환시스템 (Forced Circulation System)의 비교를 통해 두 시스템과 태양열 집열기의 효율과의 관계를 알아본다.

 

 

 

태양열 집열기

에너지원으로서 태양에너지의 용도에는 더운 물, 난방, 냉방, 발전 등 여러 가지가 있는데, 모두의 경우 우선 태양에너지를 물에 흡수시켜서 온수를 만들고 그 온수를 각각의 목적에 사용하는 것이 일반적이다. 태양열을 흡수하는 장치를 일반적으로 집열기(Solar Collector)라고 부른다. 태양열 집열기는 태양일사를 효과적으로 수집, 이용하기 위하여 설치한 시설물로서 흡열판, 투명덮개, 단열재 등으로 구성되어 있으며, 공기집열식, 액체집열식 등이 있다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 자연 순환 (Thermosiphon circulation)

① 용기를 실험 테이블의 모서리보다 낮은 곳에 위치시킨 후 물을 약 500㎖ 정도 채운다.

 

② 집열기의 밑바닥부터 물을 채우기 위해 천천히 용기를 들어올린다.

 

③ 용기 안의 물의 수위를 집열기의 높이보다 약간 높은 곳에 위치하게끔 용기를 설치한다.

 

④ 용기에 물을 1000㎖ 까지 채운다.

 

⑤ 열적 평형을 위해 약 3분을 기다린 다음 집열기로부터 50㎝ 떨어진 지점에 lamp를 설치한다.

 

⑥ lamp를 켜고 매 2분마다 용기 안의 물의 온도를 측정한다.

 

⑦ 실험이 끝나면 lamp를 끈다.

 

2) 강제 순환 (Forced circulation)

① 용기를 실험 테이블의 모서리보다 낮은 곳에 위치시킨 후 물을 약 500㎖ 정도 채운다.

 

② 집열기의 밑바닥부터 물을 채우기 위해 천천히 용기를 들어올린다.

 

③ power supply를 on시켜 pump를 작동시킨다.

 

④ 용기에 물을 1000㎖ 까지 채운다.

 

⑤ 열적 평형을 위해 약 3분을 기다린 다음 집열기로부터 50㎝ 떨어진 지점에 lamp를 설치한다.

 

⑥ lamp를 작동시키고 lamp의 빛을 집열기의 중앙에 집중시킨다.

 

⑦ 2분 간격으로 Thermometer의 값을 읽는다.

 

⑧ 실험이 끝나면 lamp를 끄고, power supply의 스위치를 내려 펌프의 작동을 멈춘다.

 

 

 

[에너지공학실험]태양열 집열 레포트