히트파이프와 U자 관을 이용한 진공관형 태양열 집열기의 열전달 성능에 대한 해석
- Issued Date
- 2014
- Abstract
- 히트파이프와U자관을이용한진공관형태양열집열기의열전달성능에대한해석
동역걸
지도교수: 조홍현
조선대학교 기계공학과 대학원
실험을 통한 태양열 집열기의 열성능에 대한 많은 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 태양복사로부터 발생하는 열을 이용하여 상대적으로 높은 효율을 얻을 수 있는 U-Tube(ESCU)를 채용한 진공형 태양열 집열기와 히트파이프(ESCHP)를 설계하였다.두 집열기의 열성능은 처음으로 연구되었고 결과는 아래와 같다. 비교내용에 있어 두 태양열 집열기의 종류에 대한 시뮬레이션과 실험 결과는 상당한 일치를 보인다. 두 모델에 있어 맑은 날에는 히트파이프가 U-Tube에 비해 약 10%정도 높은 효율을 가지지만 흐린 날의 경우 U-tube가 히트파이프에 비해 더 일정하며 더 좋은 열성을 가지는 효율의 불일치성을 가진다. 매니폴드 내의 물 대신에 태양열집열기에 나노유체를 적용 할 경우, MWCNT 나노유체는 모 유체에 비해 높은 열물성치를 가지기 때문에 작동유체로써 좋은 선택이다. 그리고 구리 핀과 U-tube 태양열 집열기 사이의 종합적 전도의 영향성을 연구하였다. 0.24 vol%인 나노유체는 작동유체와 관 사이에서의 열전달계수가 상대적으로 높았으며 물보다 8% 높은 결과를 보였다. 또한 전도가 물성치의 인가인 0.17 W/m·K 보다 클 경우, 이에 대한 결과는 무시할수 있다.
- Alternative Title
- Theoretical and experimental analysis on the thermal performance of evacuated solar collector with heat pipe and U tube
- Alternative Author(s)
- Tong Yijie
- Department
- 일반대학원 기계공학과
- Advisor
- 조홍현
- Awarded Date
- 2014-08
- Table Of Contents
- Contents
Contents ⅰ
List of Figures ⅳ
List of Tables ⅵ
Nomenclature ⅶ
ABSTRACT ⅹ
I. Introduction 1
A. Background 1
B. Previous studies 5
C. Purpose of this paper 6
II. Experiment setup 8
A. Experiment facilities and method 8
B. Measurement equipment 12
1. Thermocouple 12
2. Pyranometer 14
3. Flow meter 16
C. Experimental conditions 18
III. Modeling of solar collector 19
A. Modeling of heat pipe type solar collector 19
1. Thermal analysis of heat pipe solar collector 19
2. Single heat pipe thermal analysis 24
B. Modeling of U-tube type solar collector 26
1. Thermal analysis of U-tube solar collector 26
2. Modeling of the synthetical conductance 33
C. Thermal efficiency analysis of solar collector 34
D. Nanofluid properties calculation 35
IV. Results and discussion 37
A. Analysis and verification of simulation results 37
1. Measured weather data on fair and cloudy day 37
2. Simulation results of solar collectors with various operating conditions 39
3. Verification of two kinds of solar collector 42
4. Efficiency with different conditions of Tin-Ta 44
B. Comparison of two kinds of solar collector 46
1. Comparison under same operation conditions 46
2. Thermal performance of solar collector on cloudy day and fair day 48
C. Influence of synthetical conductance on a U-tube solar collector with MWCNT nanofluid 51
1. Variation of the Nanofluid properties on volume concentration 51
2. Synthetical conductance's effect on the thermal performance of solar collector 54
3. Contributions on environment and economic 59
V. Conclusion 61
REFERENCE 63
- Degree
- Master
- Publisher
- 조선대학교 대학원
- Citation
- 동역걸. (2014). 히트파이프와 U자 관을 이용한 진공관형 태양열 집열기의 열전달 성능에 대한 해석.
- Type
- Dissertation
- URI
- https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/12344
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000276429
- Appears in Collections:
- General Graduate School > 3. Theses(Master)
- Files in This Item:
-
-
Download
히트파이프와 U자 관을 이용한 진공관형 태양열 집열기의 열전달 성능에 대한 해석.pdf
기타 데이터 / 1.34 MB / Adobe PDF
-
Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.