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에너지 공학 - 태양열을 이용한 온수 급탕 시스템
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Ⅰ. 서론
화석연료의 사용으로 지구 환경파괴라는 결과가 생겨났고, 원자력 발전은 전 세계에 방사능 이라는 위협을 주고 있다. 따라서 점점 환경을 파괴하지 않고, 인간을 더 이상 위협하지 않는 새로운 에너지원에 관심이 많아지고 있다. 이러한 신재생 에너지 중 태양열 에너지에 대해 알아보고, 태양열을 이용해서 태양으로부터 복사열을 흡수하고 그 열을 이용하여 온수를 만드는 장치인 온수 급탕 시스템에 대해 알아보겠다.
Ⅱ. 본론
태양열을 이용한 온수 급탕 시스템은 태양열의 이용 중 가장 실용적인 부분으로 초기 투자비는 많으나 에너지 절약 효과가 커서 장기적으로는 경제적이다.
물이 데워지는 원리는 먼저, 태양열에너지가 태양열 집열기를 뜨겁게 달군다. 그 다음 태양열 집열기는 내부의 열매체로 태양에너지를 전달하게 되고, 뜨거워진 열매체는 우리가 사용하는 물과 열 교환하여 물로 에너지를 전달한다. 그러면 뜨거워진 물이 축열 장치에 저장되고, 필요한 곳에 온수를 빼내서 사용 할 수 있게 된다.
[태양열 에너지의 사용 경로]
이러한 온수 급탕 시스템은 태양에너지를 흡수하여 열매체에 열을 전달하는 집열 장치, 가열된 열매체를 저장하는 축열조, 태양열 열매체, 열교환기 등으로 구성된다.
태양열 집열 장치는 태양열 복사에너지를 축적하고 전달하는 장치이다. 구조는 복사에너지는 잘 흡수하고, 대류 및 전도로 손실되는 열전달을 차단할 수 있도록 유리와 보온구조로 되어 있다. 태양열 축열조는 낮에 축적한 태양열 에너지를 저장하는 장치이다. 비열이 큰 물을 저장하기 때문에 대부분 스테인리스 스틸로 되어있다. 사용목적에 따라 난방장치에는 두꺼운 철판을 이용한다. 태양열 열매체는 태양열 집열 장치가 실외에 설치되기 때문에 겨울철 동파방지 및 여름철 과열방지를 위해 물과 열매체를 섞은 유체를 작동매체로 이용한다. 태양열 열교환기는 열매체를 그냥 쓸 수는 없으므로 열매체와 우리가 직접 사용하는 물과의 열 교환을 위해서 필요한 장치이다.
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2015.02.06
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