태양열 발전 시스템

소개글

태양열 발전 시스템에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.태양열 발전 시스템
<소규모 태양열 발전 시스템>
<중규모 태양열 발전 시스템>
<대규모 태양열 발전 시스템>

2.자연형 태양열 주택
2-1.자연형 태양열 주택의 종류
2-1-1직접획득 방법
2-1-2간접 획득 방법
2-1-3.분리획득 방법

3.설비형 태양열 주택
3-1.시스템 구성도
3-1-1.태양열 집열기
3-1-2.축열조
3-2.대표적 태양열 시스템
3-2-1.온수식 평판형 시스템
3-2-2.온수식 집광형 시스템
3-2-3.온풍식 평판형 시스템

4.결론

본문내용

평판집열기는 겨울철 보조장치가 없이는 65OC이상의 물을 얻기 어려우므로 팬코일장치나 컨벡터를 사용한다. 그리고 물의 유량이나 주택내의 팬코일장치를 제어하기 위해 온도센스를 설치한다.
보조 열원 : 집열기가 역할을 할수 없을 때를 대비하여 가스 보일러를 설치하거나 전기 히터 등을 설치한다. 고온의 물을 얻기 위해서는 온수 가열기를 거치기 전에 배관을 온수 저장탱크를 통하도록 하여 온도를 높이는데 필요한 에너지를 절약할 수 있도록 한다.
다. 장점
작동의 반복적 점검 가능
값싸고 효율적인 열전달.저장매체 사용
배관 면적이 작고, 배관이 쉽다(온풍식에 비해)
배관의 열손실량이 적다(배관은 짧을수록 좋다)
열교환 면적이 적다
라. 단점
높은 초기 투자비가 요구된다
부식, 찌꺼기, 동결등에 세심한 주의가 필요하다
누수 발생시 시스템및 주택의 손실이 크다
물탱크 누수시 온수 공급라인 오염 가능성
3-2-2.온수식 집광형 시스템
가. 열전달 매체 - 운송 특성이 좋고 비등점이 높은 열전달 매체를 사용한다.
나. 구성
선형 집광식 집열기 : 열 흡수 파이프는 대류와 복사에 의한 열 손실을 줄이기 위해 흑색의 강관을 유리과 속에 두고 그 사이를 진공으로 한다. 복사열을 파이프 주위에 U자형 반사거울에 의해 열 흡수체에 모아지게 된다. 이 집열기에는 TRACKING 시스템을 장착하여 항상 태양을 향하도록 하여야 효율이 높아진다.
축열 장치 : 물을 채운 강판제 탱크나 내표면 처리를 한 콘크리트 통으로 열 손실을 최소화 하기 위해서 단열처리를 한다.
분배 : 분배는 베이스보오드 컨벡터로 보내어지는 온수에 의해 이루어지는데 열은 축열조로부터 액체-액체 열교환기에 의해 방출된다. 온수는 건물 전체에 설치된 베이스보오드 컨벡터로 펌프에 의해 보내진다. 온수 가열기와 바로 연결되어 있어 보조 에너지가 필요할 경우 보조 열원을 가동 시키게 된다.
보조 에너지원 : 축열조의 온도가 소요 최저온도 이하로 떨어지게 되면 액체 운송 순환로상에 설치된 기름.가스 보일러를 작동시키게 된다.급탕 시설을 사용할 경우 축열조 내로 배관을 통과시켜 예열시켜 사용한다. 열교환 면적이 커야 한다.
다. 장점
공기식.온수식 평판 집열기 온도의 2배이상의 잠재력을 갖는다.(특히, 태양열 냉방을 위해 이용될 때) 필요한 열 흡수 면적이 평판형에 비하여 상당히 작다.
집열기 형태는 대량 집열에 적합하다.
라. 단점
집열기의 투자 비용이 비싸다.
집열기 운전, 반사면 내구성, 설치상 구조적 문제점등이 있다.
유연성이 있는 열 흡수관과의 연결부위의 누수가 발생할 수 있다.
3-2-3.온풍식 평판형 시스템
가. 열전달 매체 - 공기
나. 구성
공기식 평판 집열기 : 열 흡수면에서 공기를 데운다
축열장치 : 축열 매체로는 물을 이용하기도 하지만 일반적으로 암석을 많이 이용한다. 축열조는 보통 지하실이나 건물 밑 지중에 콘크리트 통을 설치하여 단열시킨다음 그 속에 직경 5cm정도 되는 자갈을 채워 넣는다. 축열용량은 겨울철 며칠간의 난방을 하기에 충분한 양 이어야 한다. 암석 축열조 내의 온도는 입구에서 출구까지 변화가 심하므로 공기의 흐름이 축열조 상부에서 하부로 이어지도록 주의 하여야 한다. 이것은 축열조에서 나와서 집열기로 들어가는 공기의 온도를 최대한 낮추어 주어 집열기의 효율을 증가시켜 주기 위함이다. 축열조 내에 모인 에너지를 이용하기 위해서는 출구를 높게 하여 축열시와는 반대로 되게 한다.
운송 및 분배 : 각 방으로 운송되는 따뜻한 공기는 집열기로부터 직접 운송되거나 축열조에서공급된다. 집열기에서 축열조로 보내는 공기의 이동 덕트는 액체식 집열기에 비해 많은 면적을 차지한다. 기본적으로 두 개의 송풍기가 시스템 전체에 공기를 보내는데 사용된다.
보조 에너지 장치 : 대부분의 보조 에너지 장치가 이 시스템과 연결되어 사용되어질 수 있으며태양열 시스템과는 완전히 분리하여 사용할 수도 있고 완전히 일체화 시켜서 사용할 수도 있다. 그러나 대부분의 경우 태양열 시스템에 보조 장치를 적용하는 것은 경제적인 측면에서 이루어지므로 축열조의 온도가 낮을 때 운송 라인을 거쳐 거주 공간에 연결되도록 설치된다.
축열조로부터의 히트 펌프, 랭킹 엔진, 흡수 냉동기와 연결되어 사용될 수도 있다. 히트 펌프는전력으로 가동되는 압축기에 의해 한 온도에서 다른 온도의 레벨로 열을 전달하는 장치인데 축열조에 저장된 태양열을 거주공간으로 공급한다. 히트 펌프는 태양열에 의해 데워진 공기를 이용함으로써 소모되는 전기 에너지를 아낄 수 있고 열에서 전기를 추출하거나 전기를 열로 변환시킬 수 있는 아주 효율적인 장치이다. 급탕시설을 이용할 때 배관을 암석 축열조를 지나게 하여 예열하게 되면 전기를 절약할 수 있게 된다.
다. 장점
온수 시스템에 비해 투자 비용이 적다.
부식, 녹, 동결, 스케일등이 발생하지 않는다.
공기의 누출은 누수에 비해 심각한 결과를 초래하지 않는다.
온수식 시스템의 저장조 누수와 같은 온수 오염이 없다.
라. 단점
덕트의 용량이 커서 많은 면적을 차지한다.
공기는 물보다 열저장 용량이 적기 때문에 같은 열전달을 하기 위해서는 순환이 빨라야 한다.
공기 운송시 열손실이 많이 생길 우려가 있다. 단열재가 많이 소요된다.
자갈이나 공기 덕트에 먼지가 쌓일 우려가 있으므로 자주 청소를 해 주어야 한다.(필터 설치시 문제 해결)
열교환 면적이 커야 한다.
4.결론
지금 현 시대의 건축문화는 크게 두 방향으로 나나가고 있는 것 같다.설게적,환경적,설비적측면 에서의 인텔리전트화 라든지 인터넷화 이것은 우리가 이미 접해본 사실이다. 모든 건축시스템들이 자동화, 첨단화됨에따라 우리는 더욱더 풍요로운 삶을 누릴수 있었으며, 앞으로도 그러할 것이다
그러나 그와 반대인 자연 친화적 건축이 현 우리 사회에 새롭게 부각되고 있다.
이것은 지구의 자원이 유한하다는 인식에서 유한 자원의 소비는 극소화하고 무한자원을 개발, 이용함으로써 도시의환경, 건축의환경등을 새로운 시각에서 바라볼 수 있는 계기가될 수 있을것이디.
이러한 의미에서 태양열을 이용한 설비시스템을 조사하게 되었다.

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