신재생에너지 - 태양열
- 부서
- 환경과
- 작성자
- 수정일
- 2009-06-03
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- 1455
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1. 개요
(1) 태양열 이용기술
• 태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 흡수·저장·열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술
• 태양열 이용시스템은 집열부, 축열부, 이용부로 구성
(2) 태양열의 시스템 구성도 및 원리
○ 원리
• 집열부 : 태양으로부터 오는 에너지를 모아서 열로 변환하는 장치로 가장 중요한 부분
- 가장 간단한 형태는 빛을 잘 흡수하는 검은색 관 속으로 물을 흐르게 하는 평판 집열관으로 이것은 빛을 투과하는 투명한 외부층(유리나 플라스틱)이 빛을 흡수하는 검은색의 내부구성물을 둘러싼 형태로 이루어져 온실효과를 일으킴
- 빛이 집열판 속으로 들어오면 이것은 검은색의 내부에 부딪쳐 적외선으로 바뀌는데 적외선은 투명층을 통과하지 못하므로 내부는 점점 더 뜨거워짐
- 이렇게 뜨거워진 내부에는 열을 흡수하였다가 전달하는 매체가 흐르는데 이 뜨거워진 매체는 물과 열 교환하여 난방용 또는 온수용 물을 생산
• 축열부 : 열교환되어 이용처에 활용될 매체(난방용 온수 등)를 저장
※ 태양열에너지는 에너지밀도가 낮고 계절별, 시간별 변화가 심한 에너지이므로 집열과 축열기술이 가장 기본되는 기술임
○ 태양열 이용시스템 구성도
○ 특징
장 점 |
단 점 |
• 무공해, 무제한 청정에너지원 • 기존의 화석에너지에 비해 지역적 편중이 적음 • 다양한 적용 및 이용성 • 저가의 유지보수비 |
• 밀도가 낮고, 간헐적임 • 유가의 변동에 따른 영향이 큼 • 초기 설치비용이 많음 • 봄, 여름은 일사량 조건이 좋으나 겨울철에는 조건이 불리함 |
(3) 태양열 이용기술의 분류
구 분 |
자 연 형 |
설 비 형 | ||
저온용 |
중온용 |
고온용 | ||
활용온도 |
60℃이하 |
100℃이하 |
300℃이하 |
300℃이상 |
집열부 |
자연형시스템 공기식집열기 |
평판형집열기 |
PTC형집열기 CPC형집열기 진공관형집열기 |
Dish형집열기 Power Tower 태양로 |
축열부 |
Tromb Wall (자갈, 현열) |
저온축열 (현열, 잠열) |
중온축열 (잠열, 화학) |
고온축열 (화학) |
이용분야 |
건물공간난방 |
냉난방·급탕, 농수산(건조,난방) |
건물 및 농수산분야 냉·난방, 담수화, 산업공정열, 열발전 |
산업공정열, 열발전,우주용, 광촉매폐수처리광화학, 신물질제조 |
주) PTC(parabolic trough solar collector)
주) CPC(compound parabolic collector)
· 설치기기명 : 태양열 설비형시스템
· 설치장소 : 안양 신성 중·고교
· 설치기기명 : 10MW급 태양열 발전 시스템
· 설치장소 : 미국 캘리포니아
<출처> 에너지관리공단 신재생에너지센터