태양열 집열면적 및 축열탱크용량 선정법

[yubingyu]

 

1. 집열면적 및 축열용량 산정 방법

실제 사계절이 뚜렷한 우리나라의 경우, 동절기를 기준으로 축열용량 및 집열면적을 설정하면 하절기에

과열현상등을 발생시키기 때문에 (아래의 기상대자료에 따르면 6월과 11월이 계절 특성상. . . . . . )

우리나라의 평균 기온과 온수 사용량 통계치를 근거로 한 합리적인 용량선정이 필요합니다.

-중부지방기준 기상대자료 참조 1㎡당

월별	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	평균
일사량	2,557	3,032	3,712	4,395	4,340	4,525	3,615	3,800	3,305	3,381	2,061	2,198	3,385㎉

1-1 소용량(가정용)

예)1일 온수사용량 : 253ℓ

온수사용 평규온도 : 60℃ (델타t 50℃)

직수공급온도 : 10℃

253ℓ x (60-10)℃ = 12,650㎉/day 축열 용량이 필요하군요.

-집열면적을 계산하면 . . . . . . . .

축열용량(급탕부하), 일사량, 집열효율 등을 기준으로 산정

*축열용량(급탕부하) 253ℓ x 50℃ =12,650㎉/day

*일사량(서울지역 년 평균) @3,000㎉/㎡ x day

*집열효율 @70%

-집열면적으로 환산하면

12,650㎉/3,000㎉/0.7 = 6㎡ 의 집열판이 필요 하겠습니다.

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1-2 대용량

예)1일 온수사용량 : 1,000ℓ

온수사용 평규온도 : 60℃  (델타t 50℃)

직수공급온도 : 10℃

1,000ℓx(60-10)℃ = 50,000㎉/day 축열 용량이 필요하군요.

*집열기 규격(평판형) : 1020x1940m/m

*유효집열면적 : 1.98㎡ x 3,000㎉ = 5,940㎉

-집열면적을 계산하면 . . . . . . . .

축열용량(급탕부하), 일사량, 집열효율 등을 기준으로 산정

*축열용량(급탕부하) 1,000ℓ x 50℃ =50,000㎉/day

*일사량(서울지역 년 평균) @3,000㎉/㎡ x day

*집열효율 @70%

-집열면적으로 환산하면

50,000㎉/3,000㎉/0.7 = 23.8㎡/1.98㎡ = 약12장의 집열판이 필요 하겠습니다.

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위의 내용을 근거하여 순수 태양열로만 난방용으로 1,000ℓ를 축열해야 한다면 . . . . .

1,000ℓx(80-20)℃ = 60,000㎉/day 축열 용량이 필요하군요.

-집열면적으로 환산하면

60,000㎉/3,000㎉/0.7 = 28.5㎡/1.98㎡ = 약14장의 집열판이 필요 하겠습니다.

1-3. 집열기 설치 각도

- 한겨울 기준

2. 진공관 수량 및 축열량 산정 방법

*. 진공관 1개가 1일 일사량이 몇 @ ? ㎉/㎡ x day 인지가 궁금합니다. -> 중요합니다.

*. 진공관 1개에 시간당 40Wh라고 가정 하면 . . . . . .

*. 1wh = 0.8598452㎉ 와 같다. -> 계산 편의상 1wh = 1㎉

-> 40w x 1hr = 40㎉ x 1개 = 40㎉ / △t40℃ = 1ℓ x 5hr = 5ℓ <- 1회로식 온수가능.(세수 물)

*. 일반적으로 하루에 10ℓ의 물을 △t 40℃의 온도로 올릴 수 있다고 말 합니다만.

*. 5ℓ x 0.860 = 약4.3ℓ가 됩니다.

*******실제 설계시에는 봄,가을 일사량 조건에서 60~70%로 집열기를 설치함

그래야 여름철에 일사량이 많을때 열량 넘침이 없이 조건을 만족할수있음 다른 한편 겨울 일사량 조건에서는 60%이하로 떨어짐

* 여름과 겨울 조건을 맞추기위해서는 집열판에 차광막을 설치하여 봄,여름,가을에는 집열판을 일부 가리고 겨울에는 여는 장치를 설비하고  겨울 조건에 맞추워 설계을 해주는것이 바람직함******

[병정]

수고많이 하셨습니다 ^^* 자료는 유용하게 잘쓰겠습니다. 많은 활동 기대해봅니다.