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표목차
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칼라
목차
제1장 서론 14
제1절 사업 개요 15
제2절 태양열 계간축열기술 고찰 17
제3절 계간축열시스템 보급현황 22
제2장 계간축열 실증시스템의 선정 및 분석 32
제1절 계간축열시스템 설계방법 32
제2절 실증화 사업처 선정 36
제3절 열성능 분석 39
1. TRNSYS용 기상자료 39
2. 대상 건물의 열손실계수(UA)와 축열계수(CAP) 산출 39
가. 사무실 41
나. 온실 77
3. 연간 에너지 운용 계획 79
4. TRNSYS 구성요소 및 입력값 79
5／4. 열성능 해석 결과 92
가. 시스템의 시간별 온도 변화 92
나. 시스템의 시간별 건물 부하 및 태양에너지 획득량 변화 94
다. 시스템 크기 변화에 따른 태양 분담율의 변화 95
제4절 경제성 분석 100
1. 경제성 평가의 이론적 고찰 100
가. 태양에너지 이용 시스템에서의 각종 비용 101
나. 태양에너지 이용 시스템의 설계 변수 (Design Variables) 102
다. 태양에너지 경제성 지표 103
2. TRNSYS를 이용한 경제성 분석 107
제3장 온도 성층화 연구 112
제1절 온도성층특성 예비실험 113
1. 실험장치 113
가. 축열조 113
나. 온수 공급설비 118
다. 측정 및 분석장치 118
2. 실험 방법 119
3. 실험 결과 119
제2절 온도성층특성 가시화실험 125
1. 실험장치 및 방법 125
2. 실험 결과 142
제4장 결론 153
참고문헌 157
부록 I : 제주 원예시설의 특성과 개발방향 162
제1장 서론 164
제2장 원예시설의 일반현황 165
제3장 제주도의 기후조건 167
부록 II : E2O-II를 이용한 사무소 건물의 열부하 산정 결과 170
(표 1.1) 계간축열 시스템별 특성 21
(표 1.2) 계간축열 시스템 보급현황 23
(표 1.3) 독일의 대규모 태양열시스템 이용현황(단기저장) 28
(표 1.4) 독일 계간축열시스템 사양 29
(표 2.1) 우리나라 주요 지역 기상 자료 40
(표 2.2) 건물 지상층(1층)의 구성 42
(표 2.3) 건물 2층의 구성 43
(표 2.4) 건물 지하실의 구성 43
(표 2.5) 건물에서의 난방 부하 계산 요약 73
(표 2.6) 난방 부하 계산표 (사무실 2층) 74
(표 2.7) 난방 부하 계산표 (지하) 74
(표 2.8) 난방 부하 계산표 (요약) 75
(표 2.9) 건물 1층의 표면적 산출 76
(표 2.10) 건물 2층의 표면적 산출 76
(표 2.11) 건물 지하실의 표면적 산출 77
(표 2.12) 건물의 표면적 산출 요약 77
(표 2.13) 온실에 대한 월별 실측 난방 부하 78
(표 2.14) 제주 지방 (위도 33.14 °) 월평균 기상 자료 84
(표 2.15) 경제 분석의 주요 변수 109
(표 2.16) 예측된 각종 투자회수 기간 111
(표 3.1) 온도 성층화 실험조건 119
(표 3.2) 온도성층특성 가시화 실험조건 143
(그림 1.1) 화석연료 저감량 대비 추가 투자비 8) 15
(그림 1.2) 계간축열의 기본개념 18
(그림 1.3) 집열 면적과 축열조 크기별 태양열 감당율 (Baum, 1980) 20
(그림 1.4) 축열조 크기별 집열 면적과 태양열 이용율의 관계 21
(그림 1.5) 계간 축열조 유형 22
(그림 1.6) INGELSTAD 계간축열 시스템 25
(그림 1.7) LAMBOHOV 계간축열 시스템 25
(그림 1.8) LYCKEBO 계간축열 시스템 26
(그림 1.9) SARO 계간축열 시스템 26
(그림 1.10) SCARBOROUGH 계간축열 시스템 30
(그림 1.11) KERAVA 계간축열 시스템 30
(그림 1.12) TREVIGLIO 계간축열 시스템 31
(그림 2.1) 계간 축열시스템 설계의 흐름도 33
(그림 2.2) 새파란 영농조합 시설온실 전경 38
(그림 2.3) 농촌진흥원 시험 포장원 전경 38
(그림 2.4) 사무실 건물의 1층 평면도 44
(그림 2.5) 사무실 건물의 2층 평면도 44
(그림 2.6) 사무실 건물의 지하 평면도 45
(그림 2.7) 건물 외벽의 구성 49
(그림 2.8) 건물 바닥의 구성 49
(그림 2.9) 건물 지붕의 구성 50
(그림 2.10) 건물과 온실의 연간에너지 운용 스케줄 80
(그림 2.11) 태양열 이용 시스템의 개요도 81
(그림 2.12) 열성능 분석을 위한 PRESIM 구성도 83
(그림 2.13) 경제성 분석을 위한 PRESIM 구성도 83
(그림 2.14) 기상자료 처리기의 상세사항 85
(그림 2.15) 복사 처리기의 상세사항 86
(그림 2.16) 저장의 상세사항 88
(그림 2.17) 집열의 상세사항 90
(그림 2.18) 건물부하의 상세사항 93
(그림 2.19) 시스템의 시간별 온도 변화 94
(그림 2.20) 시스템의 월별 난방 부하 및 태양에너지 획득 95
(그림 2.21) 시스템 크기 변화에 대한 태양열 분담율 변화 97
(그림 2.22) 시스템 크기(저장고 부피／집열기 면적비＝2)에 따른 태양열 분담율 변화 97
(그림 2.23) 시스템 크기(저장고 부피／집열기 면적비＝3)에 따른 지역간 태양열 분담율 변화 98
(그림 2.24) 시스템 크기(저장고 부피／집열기 면적비＝4)에 따른 지역간 태양열 분담율의 변화 98
(그림 2.25) 대전지역의 시스템 크기에 따른 태양열 분담율의 변화 99
(그림 2.26) 서울지역의 시스템 크기에 따른 태양열 분담율의 변화 99
(그림 2.27) 시간에 따른 각 종 경제 변수의 변화 추이 104
(그림 2.28) 금리에 따른 LCS 의 변화 추이 106
(그림 2.29) 태양열 시스템의 경제성 분석결과 (집열면적 : 200m², 저장고 부피 : 300m³) 111
(그림 3.1-a) 온도 성층화 시험 설비 흐름도 114
(그림 3.1-b) 온도 성층화 시험 설비 전경 115
(그림 3.2-a) 온도 성층 촉진 확산기 구조 116
(그림 3.2-b) 온도 성층 촉진 분배기 구조 117
(그림 3.3) 정상상태 운전조건에서의 축열조내 온도 분포 121
(그림 3.4) 비정상상태 운전조건에서의 축열조내 온도 분포 (확산기 및 분배기 미설치) 122
(그림 3.5-a) 비정상상태 운전조건에서의 축열조내 온도 분포 (확산기 및 분배기 설치, 유량＝2ℓ／min) 123
(그림 3.5-b) 비정상상태 운전조건에서의 축열조내 온도 분포 (확산기 및 분배기 설치, 유량＝8ℓ／min) 124
(그림 3.6-a) 가시화 실험장치 흐름도 126
(그림 3.6-b) 가시화 실험 설비전경 127
(그림 3.7-a) 축열조 I 128
(그림 3.7-b) 축열조 I 129
(그림 3.7-c) 축열조 I 130
(그림 3.7-d) 축열조 I 131
(그림 3.7-e) 축열조 I 132
(그림 3.8-a) 축열조 II 133
(그림 3.8-b) 축열조 II 134
(그림 3.8-c) 축열조 II 135
(그림 3.8-d) 축열조 II 136
(그림 3.8-e) 축열조 II 137
(그림 3.9-a) 분배기 I (형상비 ＝ 2.0) 138
(그림 3.9-b) 분배기 I (형상비 ＝ 33.45) 139
(그림 3.10-a) 분배기 II (형상비 ＝ 2.0) 140
(그림 3.10-b) 분배기 II (형상비 ＝ 23.15) 141
(그림 3.11) 온도 성층특성 가시화 실험 ( I ) 145
(그림 3.12)／(그림 3.13) 온도 성층특성 가시화 실험 ( III ) 146
(그림 3.13)／(그림 3.12) 온도 성층특성 가시화 실험 ( II ) 147
(그림 3.14) 온도 성층특성 가시화 실험 ( IV ) 148
(그림 3.15) 온도 성층특성 가시화 실험 ( V ) 149
(그림 3.16) 온도 성층특성 가시화 실험 ( VI ) 150
(그림 3.17) 온도 성층특성 가시화 실험 ( VII ) 151
(그림 3.18) 온도 성층특성 가시화 실험 ( VIII ) 152
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