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획기적인 중온용 비집광형 태양열 집열기

전문가 제언:          O 태양열 에너지는 태양으로부터 오는 복사에너지를 흡수, 저장, 열 변환을 통하여 건물의 냉난방 및 온수, 발전 등에 활용하는 원리를 가지고 있다. 태양열 에너지는 무공해, 무제한의 청정에너지로 지역적 편중이 적고, 다양한 적용 및 이용성을 가지고 있다. 반면에 밀도가 낮고 간헐적이며 초기 설치비용이 많이 드는 단점을 가지고 있기도 하다.

          O 집열기는 태양에너지를 모아서 열로 변환하는 장치로 태양열 시스템의 가장 중요한 부분이다. 100°C 이하 저온 형은 냉난방, 급탕 등에 적용되며 평판 형 집열기가 주로 사용되고 있다. 80~200°C 정도의 중온 형은 중·고온 분야에 적용되고 주로 진공관 형 집열기가 사용되고 있다. 300°C 이상의 고온 형은 산업공정이나 우주용 등 고온에 적용되며 Dish(접시) 형, PTC 등의 집열기를 사용하여 열을 모으게 된다.

          O 본 연구에 의하면 비 집광 일사 조건에서 최신 진공관형 집열기(ETC)를 이용하여 250°C 이상의 유체 출구 온도를 얻을 수 있다는 것을 시험을 통해 실증했다. 이러한 수준의 성능은 최신 흡수 판 재질, 새로운 제작기술 및 고 품질 진공 단열기술 적용으로 가능하다.

          O 현재 국내에 보급되고 있는 집열기는 평판 형, 단일 진공관형, 이중 진공관형 3종류이고 이 중 평판 형 집열기가 약 절반을 차지하고 있다. 평판 형은 대부분 국내에서 생산되는 집열기이고, 단일 진공관형 일부는 중국으로부터 수입되고 있고, 이중 진공관형은 대부분 중국에서 수입되고 있다.

         O 국내 기술 수준은 태양열 기초 기술 및 이용 시스템에 대한 체계적인 연구가 완성되어 가고 있으나, 신기술 적용 및 실증을 위한 연구가 부족하다. 현재 국내의 태양열 시스템에 대한 국산화율은 80%에 조금 못 미치는 것으로 알려졌다. 향후에는 산업공정 열 및 냉방용 중고온용 집열기, 대면적의 고효율 집열기, 저가의 고효율 집열기, 신소재 태양열 집열기 및 부품 등의 개발에 주력해야한다.

저자: Daniel Real, Rebekah Johnston, Joey Lauer, Andrew Schicho, Nico Hotz
자료유형: 니즈학술정보