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