태양열 시스템

    공대 실험동에 태양열 온수급탕시스템이 설치되어 태양열 샤워실과 남자샤워실에 온수를 공급중
    공대 6층 태양열 실험실에 태양열
이용한 제습냉난방시스템이 설치되어 연구중
    애지원 옥상에 설치 된 진공관형 태양열 흡수식 냉난방시스템은 사계절 태양열을 이용하여 시스템 가동중

태양열원 하이브리드 데시컨트 냉방시스템

   하절기의 남는 축열조의 열을 해소하기 위해 열 구동 사이클로 운전하는 냉방시스템이 필요
   태양열 시스템은 집열 온도가 높아질수록 집열 효율이 감소하여 시스템 성능이 저하됨
  
경쟁력 있는 태양열 냉방시스템의 개발을 위해 저온열원 구동이 가능한 열구동 냉방기가 필요
   실내 공기와 외기를 흡입하여 제습/냉각 과정을 거친 뒤, 실내로 공급
   제습장치(제습로터)의 재생에 필요한 열원을 태양열을 통해 공급
   겨울철 부하 사용을 원하는 경우, 난방부하(FCU)로도 활용 가능함

<태양열원 하이브리드 데시컨트 냉방시스템 개략도>

태양열을 이용한 흡수식 냉난방 시스템

    최근 전력수급 불균형 현상으로 전기소모가 적은 흡수식 냉동기의 사용이 확대
    흡수식 냉동기의 가동에는 뜨거운 열원이 필요한데 여름철 공급량이 많은 태양열을 이용
   겨울철에는 태양열을 이용해 난방에 활용
   애지원 창업보육센터 옥상에 위치하며 총 6개의 방에 냉난방 가능
   냉각탑을 이용하여 흡수식 냉동기에 필요한 냉각수 이용
   흡수식 냉동기의 고장진단 및 감시모니터링 구축

<태양열을 이용한 흡수식 냉난방 시스템의 개략도 - 난방>

<태양열을 이용한 흡수식 냉난방 시스템의 개략도 - 냉방>

태양광열(PVT) 하이브리드 시스템

   PV 시스템 온도상승에 따라 효율저감한 단점을 보완하기위해 PV 전지 뒤에 배관을 설치해 PV 전지에서
    
발생한 열을 배관으로 흐른 열매체와 열교환해 주며 효율을 높여주는 PVT 시스템 개발
   PVT 시스템에서 생산된 전기를 직접 직류순환펌프를 구동해 열매체를 순환시킴
  
전기에너지와 열에너지 동시 생산 가능하므로 Standalone형 시스템으로 적용해 오지환경에서도 에너지
    
공급없이 가동가능


<PVT 시스템의 개략도>


태양열 유지관리

  ① 자연순환형 및 강제순환형 통합 태양열시스템

   보급형 태양열 온수급탕 시스템의 최적설계, 운전을 위한 기준 확립에 대한 연구
   자연순환형 태양열 시스템에서 생산된 열에너지 중 일부분을 강제순환형 태양열 시스템으로 보냄
  
강제순환형 태양열 시스템에서 생산된 열에너지 중 일부분을 경희대학교 공대실험동 지하
    
물탱크로 보내 기존 지하 물탱크 온도 높이는 데에 적은 에너지를 소비 저감

<자연순환형 및 강제순황형 통합 태양열시스템 개략도 - 태양열샤워실 시스템 개략도>

  태양열을 이용한 동파방지온수급탕 시스템

   보급형 태양열 온수급탕 시스템의 최적설계, 운전을 위한 기준 확립에 대한 연구
   기존태양열시스템의 문제점인 혹한기가 있는 우리나라의 동파문제를 해결하려는 새로운 동파방지 태양열온수시스템 연구
  
팽귄발의 정맥이 동맥을 둘러싸 체온저하를 최소화하고 발의 동상을 방지하는 원리를 적용시킨 동파방지 시스템 개발

<태양열을 이용한 온수급탕 시스템의 개략도>

  ② 벽면일체형 태양열온수기 실증실험

   경희대학교 공과대학 옥상에 벽체일체형 집열기 설치
   건물 벽면을 활용하므로 아파트, 단독주택, 빌라 등 일반 가정에 적용가능
  
가상의 부하를 적용해 실제 상황을 묘사
  
부하 패턴에 따른 시스템 분석
  
태양열의 고질적인 문제인 여름철 과열현상 발생 여부 실증

<부하 실험 장치 구성도>

  태양열 온수기에 적용되는 온수매트 국소난방

    태양열 온수 시스템에 적용할 수 있는 온수매트 개발 연구
   
시수 압력에 견딜 수 있는 태양열 온수매트 개발 연구
   
온수매트 온도계측을 통한 제어방식 연구

  태양열시스템 고장진단

   각종 센서들을 활용해 태양열시스템의 정보를 실시간으로 수집
   수집한 데이터를 분석하여 시스템의 이상여부를 확인
  
이상 여부 발생 시 이상 신호 출력하며, 상황에 따라 방열기, 전기히터 등을 제어

<태양열시스템 개략도>

  IoT 유지관리 시스템

   태양열시스템의 정보는 IoT 기술을 활용하여 외부 서버에 저장
   사용자와 관리자는 언제든지 서버에 접속하여 태양열시스템의 정보 확인 가능
  
시스템 이상 발생 시 팝업 알림을 통해 사용자와 관리자에게 즉시 알려줌

<IoT 개통도>


과거 태양열시스템 프로젝트

    태양열 시스템/밀집형 재생형 증발식 냉·온풍기
    SolarTEC Ⅰ, ⅡSystems

참고자료

    [중앙일보] 얼지 않는 ‘태양열 온수기’ 개발
    [에너지경제신문] 태양열 냉난방겸용시스템을 아세요?