중심부에 열파이프를 갖는 2중 진공관형 태양열 집열기의 열전달특성에 대한 기초연구 = A Fundamental Study on the Heat Transfer Characteristics of a Dewar - Type Evacuated Glass Tube Solar Collector with a Heat Pipe Located at the Center

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 Dewar-Type 진공관형 태양열 집열기에 열회수원으로 열파이프를 사용하였을때 집열면과 열파이프의 열전달특성에 관한 연구이다. 유리관 중심에 열파이프를 설치하여 내부 집열 유리면에 흡수된 태양복사에너지가 공기층의 전도, 복사에 의해 열파이프로 전달된다. 실제 태양 복사하에서 반사판에 의한 집열면의 온도분포와 열파이프의 작동특성을 다양한 일사량, 입사각조건에 대하여 알아보았으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.<br/>
(1) 초기시동후 정상작동에 도달되는데 약 15분 정도가 소요되며, 불규칙한 일사량변화에 대해서도 안정된 작동을 나타내었다.<br/>
(2) 집열면의 온도분포는 상부가 하부보다 약 5~6℃ 정도 크게 나타나는데 이는 반사면에서 재반사되어 입사되는 복사강도가 직접 전달되는 복사보다 감쇠되어 있음을 나타낸다.<br/>
(3) 내부 집열면과 열파이프사이의 열전달은 공기층의 전도와 복사에 의해 지배되며, 그 효과의 비는 약 2:1을 나타낸다.<br/>
(4) 입사각도가 0˚, 30˚, 60˚ 일때의 집열효율이 약 30~50%까지 나타나며, 입사각이 커질수록 반사판에서 재반사된 태양광선의 유실성분이 줄어 효율이 다소 증가한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated heat transfer characteristics between absorber and heat pipe used to extract heat from Dewar-type evacuated tubular collectors. Absorbed solar radiation energy in inner absorber tube transfered to heat pipe which is located at the center by conduction and radiation. Absorber temperature distribution affected by reflector and operational characteristics of heat pipe were carried out by experimental method under actual various irradiance and incident angle conditions. The following results were obtained.<br/>
(1) The heat pipe was required about 15min. to obtain steady state operation after start up and operates stable during various irradiance conditions.<br/>
(2) Upper part of absorber temperature distribution is higher about 5~6℃ than lower part of it, because reflected radiation energy from reflector is diminished than direct incident radiation energy.<br/>
(3) Heat transfer between absorber and heat pipe is predominent conduction and radiation. The ratio of these effect was showed about 2:1.<br/>
(4) The collector efficiency was about 30~50% when incident angles are 0°, 30°, 60°, The collector efficiency was increased to some extent as increasing incident angles, because reflected radiation energy from reflector is diminished.

목차 (Table of Contents)

• 요약
  
• Abstract
  
• Ⅰ. 서론
  
• Ⅱ. 진공관식 태양열집열기의 구조
  
• Ⅲ. 집열면과 열파이프의 열전달
  
• Ⅳ. 실험장치 및 실험방법
  
• Ⅴ. 결과 및 고찰
  
• Ⅵ. 결론
  
• 참고문헌