KR101892048B1 - Absorbing Panel Unit Controllable Angle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광흡수판 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각도조절이 가능한 광흡수판 모듈과 유닛을 이용하여 고정된 광원에서도 태양의 고도와 방위각이 변함에 따라 입사각이 변하는 효과를 구현할 수 있는 광흡수판 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a light absorbing plate unit, and more particularly, to a light absorbing plate unit capable of adjusting the angle of incidence, Absorbing plate unit.
지구온난화에 따른 냉방에너지의 수요가 급증하고 특히 건물에서 창문의 면적비의 증가로 냉방부하가 증가하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 여러 기능성 창이 연구되어 왔다. 기능성 창의 SHGC(태양열 취득률)는 창호의 냉난방 에너지 성능평가의 지표로 사용되며 이를 정확하고 신속하게 측정하기 위해 여러 측정 장치가 개발되어 왔다.There is a problem that the demand for cooling energy due to global warming increases rapidly and the cooling load is increased due to an increase of the area ratio of windows in buildings. To solve this problem, several functional windows have been studied. The SHGC (Solar Energy Acquisition Rate) of the functional window is used as an indicator of the cooling / heating energy performance of the window, and various measuring devices have been developed to accurately and quickly measure it.
일반적으로 인공 또는 자연광원에서 조사된 빛이 시험체를 투과한 후 흡수판에 의해 흡수되는 열량을 측정하여 SHGC를 도출한다. 하지만 인공광원은 고정되어 있고, 자연광원은 광원의 위치를 임의로 조정할 수 없다. 즉, 태양의 고도와 방위각은 시시각각 변화하고, 이에 따른 태양광의 입사각은 시기에 따라 다르므로 태양의 고도와 방위각을 모두 고려하여 반영할 수 있어야 한다.In general, SHGC is derived by measuring the amount of heat absorbed by the absorbing plate after the light irradiated from an artificial or natural light source passes through the specimen. However, the artificial light source is fixed, and the natural light source can not arbitrarily adjust the position of the light source. In other words, the altitude and azimuth angle of the sun changes instantaneously, and the incidence angle of sunlight differs according to the time. Therefore, it is necessary to reflect both altitude and azimuth of the sun.
특허문헌 1은 본 출원인에 의해 선 등록된 특허발명으로서, 일반외부환경에서 자연광에 의해 건물외피 또는 창호를 통하여 유입되는 열을 측정하여 창호 또는 건물외피의 열성능과 사열취득계수를 측정 및 산정할 수 있는 창호의 일사열취득계수 측정용 칼로리미터가 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a patented invention pre-registered by the applicant of the present invention. In the general outside environment, the heat input through a building envelope or a window by natural light is measured to measure and calculate thermal performance and quadrature acquisition coefficient of a window or a building envelope A calorimeter for measuring a quadrature acquisition coefficient of a window is disclosed.
상기한 선특허발명의 측정용 칼로리미터는 태양의 고도에 맞추어 유입일사량을 최대로 하기 위하여, 방위각 및 고도각을 변경시킬 수 있도록 태양광추적장치에 장착되도록 구성되어 있다.The calorimeter for measurement according to the present invention is configured to be mounted on a solar tracking device so as to change an azimuth angle and altitude angle in order to maximize an inflowing solar radiation amount in accordance with the altitude of the sun.
그러나 상기한 태양광추적장치는 여전히 유효한 발명이기는 하나, 상기 측정용 칼로리미터의 방위각 및 고도각을 조절하기 위하여, 지면 등의 기초에 설치되는 앵커와, 상기 앵커에 일체로 고정되는 베이스와, 상기 베이스에 대해 연직방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 설치되는 회전판과, 상기 회전판에 일체로 고정되는 설치브라켓과, 상기 설치브라켓에 고정되는 제1모터와, 상기 제1모터의 회전구동력을 상기 회전판과 일체로 형성된 치차에 전달하는 회전기구를 포함하여 구성됨으로써 상기 제1모터 구동을 통해 상기 회전판을 회전시켜 방위각을 조절하는 방위각구동수단과; 일단이 상기 설치브라켓에 고정되고 타단에 상기 측정용 칼로리미터가 조인트에 의해 회전가능하게 고정된 고정프레임과, 상기 설치브라켓에 고정되는 레일과, 상기 레일을 타고 수평이동이 가능한 이동부재와, 상기 이동부재의 하측에 형성된 새들과 나사결합하고 있는 스크류피더와, 상기 스크류피더를 구동하기 위해 접속된 제2모터와, 일단이 상기 이동부재에 고정되고 타단이 상기 측정용 칼로리미터의 하부에 고정되는 액츄에이터를 포함하여 구성됨으로써 상기 측정용 칼로리미터의 고도각을 조절하는 고도각구동수단; 으로 구성되어, 태양의 고도와 방위각에 따라 칼로리미터의 경사각 조절이 가능하나 그 조절기구의 구조가 매우 복잡하여 많은 부품이 소요되고 조립 시간과 설치 비용이 많이 소요되며, 또, 태양의 고도와 방위각이 시간대별 및 계절별로 각각 달라지므로 각각의 상황에 대한 실험데이터를 도출하기 위해서는 각각의 경우마다 실험조건을 변경하여 여러 번 반복해야 하는 문제점이 있다. 또 열흡수판에 의해 열량이 흡수되면 이를 열매체를 통해 회수하여 열량을 측정 후 열매체를 다시 냉각시켜 초기 온도로 복귀시킨 후 재순환시키는 데까지에 시간이 많이 소요되고, 또 전체 면적을 구역별로 나누어 측정하기 위하여 측정 장치를 여러 대로 증가시키는 경우 모든 측정 장치의 환경챔버의 조건을 정확하게 일치시킬 수 없어 정확한 실험데이터를 도출할 수 없게 되는 문제를 안고 있다.However, in order to adjust the azimuth angle and the altitude angle of the calorimeter, the solar tracking device described above is still an effective invention. However, in order to adjust the azimuth and elevation angle of the calorimeter, an anchor installed on the base of the ground, A mounting bracket integrally fixed to the rotary plate; a first motor fixed to the mounting bracket; and a second motor fixed to the mounting bracket, wherein the rotary driving force of the first motor is transmitted to the rotary plate, An azimuth driving unit configured to rotate the rotating plate through the first motor driving to adjust an azimuth angle; A fixing frame having one end fixed to the mounting bracket and the other end calibrated for rotation by the joint, a rail fixed to the mounting bracket, a movable member capable of horizontally moving on the rail, A screw feeder threadedly engaged with saddles formed on the lower side of the movable member, a second motor connected to drive the screw feeder, and a second end fixed to the lower end of the measuring calorimeter, An altitude angle drive means for adjusting an altitude angle of the calorimeter for measurement by including an actuator; , It is possible to control the inclination angle of the calorimeter according to the altitude and the azimuth of the sun. However, the structure of the adjustment mechanism is very complicated, requiring a lot of parts, requiring a lot of assembly time and installation cost, Is varied according to time and season. Therefore, in order to derive experimental data for each situation, there is a problem that it is necessary to repeat experiment several times by changing experimental conditions in each case. In addition, when the heat absorbed by the heat absorbing plate is absorbed, it is recovered through the heat medium to measure the amount of heat. After the heat medium is cooled again, it takes time from returning to the initial temperature and recirculating the heat medium. It is impossible to accurately match the conditions of the environmental chambers of all the measuring apparatuses, so that accurate experimental data can not be derived.
한편, 특허문헌 2의 열량수집장치는 과열된 열량센서를 냉각수를 이용하여 냉각시켜 대기시간을 단축시키는 방안을 제시하고 있으나 근본적인 해결책을 제시하지 못하고 있다.On the other hand, the heat quantity collecting device of Patent Document 2 suggests a method of shortening the waiting time by cooling the superheated heat quantity sensor with the cooling water, but does not provide a fundamental solution.
또, 흡수판의 열에너지를 냉각수를 통하여 흡수하고 냉각수의 온도 변화를 통하여 태양열취득량을 산정하는 방식에 있어서 흡수판에 접하여 냉각수가 흐르는 유로가 단순 적층되어 있는 형태의 경우 유로를 따라 흐르는 냉각수의 온도가 불균등하게 분포하여 측정값이 부정확할 수 있는 문제점이 있다.Also, in the case of absorbing the heat energy of the absorption plate through the cooling water and estimating the amount of solar heat obtained through the temperature change of the cooling water, in the case of a configuration in which the flow path through which the cooling water flows in contact with the absorption plate is simply laminated, There is a problem that the measurement value may be inaccurate.
본 발명은 종래기술의 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조적으로 매우 단순하면서도 태양의 고도와 방위에 따른 입사각을 고려하여 태양열 취득률을 측정할 수 있고, 또, 입사각이 다른 여러 조건에 개별적으로 대응하는 것이 가능하여 각각의 조건에 맞추어 여러 번 실험을 반복하지 않아도 되며, 냉각수가 흐르는 유로를 변형하여 균등한 온도 분포를 도출할 수 있는 광흡수판 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a solar battery module which can measure a solar heat acquisition rate in consideration of an incident angle according to the altitude and azimuth of the sun, And it is an object of the present invention to provide a light absorbing plate unit which does not need to repeat the experiment several times in accordance with each condition and can derive an even temperature distribution by modifying the flow path of the cooling water.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 광흡수판 유닛은, 전방에서 광원을 통해 조사되어 시험체를 투과한 빛을 흡수하도록 서로 이격되어 설치되는 복수개의 광흡수판과, 상기 각각의 광흡수판의 둘레를 감싸도록 복수의 구획된 격자무늬 공간을 가지는 제 1 프레임과, 상기 제 1 프레임에 대해 상기 각각의 광흡수판의 좌, 우 방향 회전을 허용하도록 상기 제 1 프레임과 연결하는 회전축부재 및 상기 각각의 광흡수판의 후면에 설치되어, 상기 각각의 광흡수판이 가진 열을 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 흡수한 후 그 냉각수가 흡수한 열량을 측정하는 복수의 냉각판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light absorbing plate unit including a plurality of light absorbing plates spaced apart from each other to absorb light transmitted through a light source through a light source, A first frame having a plurality of partitioned lattice pattern spaces to surround the light absorbing plate of the light absorbing plate of the first frame and a second frame connected to the first frame to allow left and right rotation of the respective light absorbing plates with respect to the first frame And a plurality of cooling plates disposed on a rear surface of each of the light absorbing plates for absorbing the heat of the respective light absorbing plates through heat exchange with circulating cooling water and measuring a calorie absorbed by the cooling water, .
또, 상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 전, 후 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.The first frame includes a second frame that surrounds the first frame, and the first frame is connected to the second frame by the rotation axis member so as to be rotatable in forward and backward directions.
또, 상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 좌, 우 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.The first frame includes a second frame surrounding the periphery of the first frame, and the first frame is connected to the second frame by a rotation axis member so as to be rotatable in the left and right directions.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광흡수판 유닛은, 전방에서 광원을 통해 조사되어 시험체를 투과한 빛을 흡수하도록 서로 이격되어 설치되는 복수개의 광흡수판과, 상기 각각의 광흡수판의 둘레를 감싸도록 복수의 구획된 격자무늬 공간을 가지는 제 1 프레임과, 상기 제 1 프레임에 대해 상기 각각의 광흡수판의 전, 후 방향 회전을 허용하도록 상기 제 1 프레임과 연결하는 회전축부재 및 상기 각각의 광흡수판의 후면에 설치되어, 상기 각각의 광흡수판이 가진 열을 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 흡수한 후 그 냉각수가 흡수한 열량을 측정하는 복수의 냉각판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A light absorbing plate unit according to another embodiment of the present invention includes a plurality of light absorbing plates spaced apart from each other to absorb light transmitted through a light source from a front side and transmitted through a test body, A rotating frame member connected to the first frame to allow forward and backward rotation of the respective light absorbing plates with respect to the first frame, and a second frame having a plurality of partitioned grating spatially spaced And a plurality of cooling plates provided on a rear surface of the light absorbing plate of each of the light absorbing plates for absorbing the heat of the respective light absorbing plates through heat exchange with cooling water circulating therethrough and then measuring the heat absorbed by the cooling water. do.
또, 상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 전, 후 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.The first frame includes a second frame that surrounds the first frame, and the first frame is connected to the second frame by the rotation axis member so as to be rotatable in forward and backward directions.
또, 상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 좌, 우 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.The first frame includes a second frame surrounding the periphery of the first frame, and the first frame is connected to the second frame by a rotation axis member so as to be rotatable in the left and right directions.
또 본 발명의 다른 일실시예에 따른 광흡수판 유닛은, 전방에서 광원을 통해 조사되어 시험체를 투과한 빛을 흡수하도록 서로 이격되어 설치되는 복수개의 광흡수판과, 상기 각각의 광흡수판의 둘레를 감싸도록 형성되며, 서로 소정의 간격을 두고 배열되는 복수의 제 1 프레임과, 상기 각각의 제 1 프레임에 대해 상기 각각의 광흡수판이 좌, 우 방향으로 회전하는 것을 허용하도록 연결하는 회전축부재와, 상기 각각의 제 1 프레임을 내부에 수용하도록 격자무늬로 구획된 복수의 공간을 가지는 제 2 프레임과, 상기 제 2 프레임에 대해 상기 각각의 제 1 프레임이 전, 후 방향으로 회전하는 것을 허용하도록 연결하는 회전축부재 및 상기 각각의 광흡수판의 후면에 설치되어, 상기 각각의 광흡수판이 가진 열을 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 흡수한 후 그 냉각수가 흡수한 열량을 측정하는 복수의 냉각판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light absorbing plate unit comprising: a plurality of light absorbing plates arranged to be spaced apart from each other to absorb light transmitted through a light source and transmitted through a test body; A plurality of first frames arranged to surround the first frame and arranged at a predetermined interval from each other, and a rotation axis member connected to allow the respective light absorption plates to rotate in the left and right directions with respect to the first frames, A second frame having a plurality of spaces partitioned into a lattice pattern to receive the respective first frames; and a second frame having a plurality of spaces defined therein for allowing the respective first frames to rotate in the forward and backward directions relative to the second frame And a plurality of light absorbing plates arranged on a rear surface of each of the light absorbing plates for absorbing the heat generated by the respective light absorbing plates through heat exchange with the circulating cooling water And that the cooling water contains a plurality of cooling plates to measure the amount of heat absorption it is characterized in that configured.
또 본 발명의 다른 일실시예에 따른 광흡수판 유닛은, 전방에서 광원을 통해 조사되어 시험체를 투과한 빛을 흡수하도록 서로 이격되어 설치되는 복수개의 광흡수판과, 상기 각각의 광흡수판의 둘레를 감싸도록 형성되며, 서로 소정의 간격을 두고 배열되는 복수의 제 1 프레임과, 상기 각각의 제 1 프레임에 대해 상기 각각의 광흡수판이 전, 후 방향으로 회전하는 것을 허용하도록 연결하는 회전축부재와, 상기 각각의 제 1 프레임을 내부에 수용하도록 격자무늬로 구획된 복수의 공간을 가지는 제 2 프레임과, 상기 제 2 프레임에 대해 상기 각각의 제 1 프레임이 좌, 우 방향으로 회전하는 것을 허용하도록 연결하는 회전축부재 및 상기 각각의 광흡수판의 후면에 설치되어, 상기 각각의 광흡수판이 가진 열을 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 흡수한 후 그 냉각수가 흡수한 열량을 측정하는 복수의 냉각판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light absorbing plate unit comprising: a plurality of light absorbing plates arranged to be spaced apart from each other to absorb light transmitted through a light source and transmitted through a test body; A plurality of first frames arranged to surround the first frame and arranged at a predetermined interval from each other, and a rotation axis member connected to each of the first frames to allow the respective light absorption plates to rotate in the forward and backward directions, A second frame having a plurality of spaces partitioned in a lattice pattern to accommodate each of the first frames; and a second frame having a plurality of spaces defined therein for allowing each of the first frames to rotate left and right relative to the second frame And a plurality of light absorbing plates arranged on a rear surface of each of the light absorbing plates for absorbing the heat generated by the respective light absorbing plates through heat exchange with the circulating cooling water And that the cooling water contains a plurality of cooling plates to measure the amount of heat absorption it is characterized in that configured.
또, 상기 냉각판은 적층 형태의 유로가 형성되어 있는 열교환부를 구비하며, 상기 열교환부의 맨 아래층 유로의 양 끝단에 외부로부터 냉각수가 유입되는 2개의 유입관이 형성되고, 맨 위층 유로의 양 끝단에 냉각수가 배출되는 2개의 배출관이 마련되며, 상기 배출관에는 온도측정장치가 설치되어 있고, 상기 유입관으로부터 유출관 측으로 흐르는 냉각수는 아래층 유로의 양 끝단에서 중앙지점으로 흐르다가 중앙지점에서 만나 위층 유로로 상승하며, 위층 유로의 중앙지점에서 양 끝단으로 갈라져 흐르다가 다시 양 끝단에서 상승하는 형태를 반복하며 배출관 측으로 흐르는 것을 특징으로 한다. The cooling plate has a heat exchange portion in which a flow path of a lamination type is formed. Two inlet pipes through which cooling water flows from outside are formed at both ends of the bottom flow path of the heat exchange portion. The cooling water flowing from the inflow pipe to the outflow pipe flows from both ends of the lower layer flow path to the central point and then reaches the center point and reaches the upper layer flow path And flows from the middle point of the upper flow passage to the both ends and flows back to the discharge pipe repeatedly rising at both ends.
본 발명에 따르면, 단순한 구조인 동시에 태양의 고도와 방위에 따른 입사각을 고려할 수 있고, 복수의 열흡수판 각각의 각도를 전체적 및 개별적으로 조절할 수 있어 한 번의 실험으로도 입사각이 다른 여러 조건에서 각각의 조건에 맞춘 태양열취득율을 얻을 수 있으며, 균등한 온도 분포를 가지도록 냉각수가 흐르는 유로를 최적 조건으로 변형시켜 정확한 실험데이터를 도출할 수 있는 광흡수판 유닛을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to consider the angle of incidence according to the altitude and the azimuth of the sun as well as the simple structure, and the angle of each of the plurality of heat absorbing plates can be adjusted as a whole and individually, It is possible to provide a light absorbing plate unit which can obtain solar heat acquisition rate in accordance with the conditions of the heat absorbing plate and can obtain accurate experimental data by modifying the flow path through which the cooling water flows so as to have an even temperature distribution.
도 1은 통상적인 태양열취득측정장치를 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 3 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 4 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 5 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 6 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 7 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 8 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 10은 냉각판과 열매의 흐름을 나타낸 투시사시도이다. 1 is a block diagram showing a conventional solar heat acquisition measuring apparatus.
2 is a front view showing a first preferred embodiment of the present invention.
3 is a front view showing a second preferred embodiment of the present invention.
4 is a front view showing a third preferred embodiment of the present invention.
5 is a front view showing a fourth preferred embodiment of the present invention.
6 is a front view showing a fifth preferred embodiment of the present invention.
7 is a front view showing a sixth preferred embodiment of the present invention.
8 is a front view showing a seventh preferred embodiment of the present invention.
9 is a front view showing an eighth preferred embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing the flow of the cooling plate and the fruit.
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.
그리고 용어 사용에 있어 ‘좌, 우 방향 회전’이라 함은 평면에서 보아 부재가 원호의 회전 궤적을 그리는 회전 움직임을 의미하며, ‘전, 후 방향 회전’이라 함은 측면에서 보아 부재가 원호의 회전 궤적을 그리는 회전 움직임을 의미하며, 같은 부호라 하더라도 실시형태에 따라 첨자 'a', 'b' 등을 붙여 구별하는 경우가 있음을 유의하여야 한다.In terms of terminology, 'left and right direction rotation' refers to a rotational movement in which a member draws a rotation locus of an arc in a plane, and 'forward and backward rotation' Means a rotational movement that draws a locus, and even if the same code is used, the suffixes 'a', 'b', and the like may be added to distinguish them according to the embodiment.
도 1은 통상적인 태양열취득측정장치(100)를 전체적으로 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram showing a general solar heat
통상적인 태양열취득측정장치(100)는 빛이 방출되는 인공광원(101)과 전방에 광도입창이 형성되어 있는 솔라시뮬레이터(103)와, 솔라시뮬레이터 내의 온도를 균일하게 유지시키기 위한 온도조절장치(107)와, 그 솔라 시뮬레이터(103) 내의 공기를 순환시켜 온도 분포를 고르게 하는 기류발생장치(120)와, 실내 조건을 구현하며, 전방에 실험체가 장착되는 열량수집상자(105)와, 실험체를 투과한 빛으로부터 열량을 측정하는 광흡수판(130)과, 광흡수판(130)의 후방에 설치되어 냉각수가 흘러 광흡수판(130)이 취득한 열량을 회수하여 측정할 수 있는 냉각판(132)과, 열량수집상자(105)의 온도를 실내조건으로 균일하게 유지시키기 위한 온도조절장치(107)와, 내부의 공기 순환을 위한 기류발생장치(122)와 히터(124), 실외조건인 환경챔버(104)와, 환경챔버(104)의 온도를 실외조건으로 균일하게 유지시키기 위한 온도조절장치(107)와, 냉각판(132)에 유입되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 온도를 측정하기 위한 온도측정장치(115, 117)와, 냉각판(132)으로부터 배출되어 유입되는 냉각수를 균일한 온도로 냉각하여 다시 냉각판(132)으로 순환시키기 위한 냉동기(111)와, 순환하는 냉각수를 저장하는 냉각수저장탱크(109)와, 냉각판(132)에 유입되는 냉각수의 유량을 조절하는 유량조절장치(MFC)(113)를 포함한다.The conventional solar thermal
실험대상은 보통 유리창으로 실험체 면에 수직으로 입사되는 일사열량(Φsolar)은 아래의 식 1에 따라 구한다.The solar thermal energy (Φ solar ) perpendicular to the surface of the test specimen is determined by the following equation (1).
[식 1][Formula 1]
Φsolar = Isolar ×Asp Φ solar = I solar × A sp
Isolar : 조사강도(W/m2), Asp : 시험체 면적(m2)I solar : irradiation intensity (W / m 2 ), A sp : area of the test specimen (m 2 )
실험체를 투과 후 순수하게 실내로 전달되는 태양열 취득열량(Φgain)은 아래의 식 2에 따라 구한다.The heat gain (Φ gain ) of solar heat transferred to the room purely after permeation of the specimen is obtained according to the following equation (2).
[식 2][Formula 2]
Φgain = (Φc - Φf - Φh ±Φp) - Φsp Φ gain = (Φ c - Φ f - Φ h ± Φ p ) - Φ sp
Φc : 냉각판에 의해 제거된 열량(W)Φ c : Heat quantity removed by cooling plate (W)
Φf : 기류발생장치의 공급 열량(W)Φ f : heat supply amount (W) of the airflow generating device
Φh : 히터의 공급 열량(W)Φ h : heat supply amount of heater (W)
Φp : 둘레벽에서의 유입 또는 출입 열량(W)Φ p : Heat input / output from the peripheral wall (W)
Φsp : 실험체를 통한 관류열량(W)Φ sp : Perfusion heat (W)
실험체를 투과 후 순수하게 실내로 전달되는 태양열 취득열량(Φgain)은 실험체 즉 유리창의 품질을 나타낼 수 있는 중요한 지표이고, 냉방에너지와 난방에너지를 산정하는데 중요한 인자이다. The heat gain (Φ gain ) of the solar heat transferred to the room purely after permeation of the specimen is an important index that can show the quality of the specimen, the glass window, and it is an important factor for estimating the cooling energy and the heating energy.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태를 나타낸 정면도이다.2 is a front view showing a first preferred embodiment of the present invention.
광흡수판 유닛은 직사각형 형태의 복수개, 도시한 예에서는 9개의 광흡수판(A1 ~ A9: 대표 부호 A)이 상하좌우로 열을 맞추어 수평, 수직방향으로 각각 3개씩 이격되어 배치되어 있다. 제 1 프레임(210)의 외관은 직사각형이고, 내부에 9개의 광흡수판(A)을 수용할 수 있는 수용공간이 있어 9개의 광흡수판(A) 각각의 둘레를 감싸는 형태이다. 상기 제 1 프레임(210)은 회전축부재(220, 230)에 의해 각각의 광흡수판(A)과 연결되어 있고, 회전축부재(220, 230)는 2개의 축부재가 수직방향으로 광흡수판(A)의 무게중심을 관통하는 가상의 축을 따라 광흡수판(A)이 회전할 수 있도록 광흡수판(A)의 상측과 하측에 대향되게 설치된다. 따라서 광흡수판(A)은 수직 방향으로 놓여진 회전축부재(220, 230)를 중심점으로 하여 좌, 우 방향으로 회전이 가능하다. 회전축부재(220, 230)는 공지의 구성으로서 회전축과 그 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 구성되어 있다. 상기 광흡수판(A)은 수동으로도 회전시킬 수 있고, 회전축부재(220, 230)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전하도록 구성할 수도 있다.The light-absorbing plate unit is arranged in a plurality of rectangular shapes, nine light absorbing plates (A1 to A9: representative code A) in the illustrated example, spaced by three in the horizontal and vertical directions with the heat being aligned vertically and horizontally. The outer frame of the
각각의 광흡수판(A1~A9)의 후면에는 냉각판(도면 미도시, 도 1의 부호 132 참조)이 부착되어 있으며, 후면의 냉각판에는 광흡수판(A1~A9)이 광원으로부터 흡수한 열을 다시 열교환에 의해 흡수하도록 냉각수가 흐른다. 광흡수판(A1~A9)의 후면에 적층된 냉각판에 유입되는 냉각수와 열을 흡수하여 배출되는 냉각수의 온도차를 측정하여 냉각판에 의해 제거된 열량을 산출할 수 있기 때문에 각각의 광흡수판(A1~A9)에서의 태양열 취득열량을 구할 수 있게 된다.A cooling plate (not shown in Fig. 1,
본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에 의하면 인공광원(101)의 위치나 광원에서 빛이 방출되는 각도를 변형시키지 않고도 회전축부재(220, 230)를 통해 광흡수판(A)의 회전 각도를 조절하여 빛이 입사되는 각도를 조절할 수 있다.According to the first preferred embodiment of the present invention, the rotation angle of the light absorption plate A is adjusted through the
따라서 태양의 방위가 달라짐에 따라 빛이 입사하는 각도가 달라지는 것을 고려하여 특정 방위에 태양이 위치할 때 태양열 취득열량을 구할 수 있고, 나아가 회전축부재(220, 230)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전속도를 제어하는 경우 동에서 서로 이동하는 태양의 이동경로에 맞추어 광흡수판(A)의 회전 각도를 조절함으로써 태양열 취득열량을 효과적으로 구할 수 있다. Accordingly, in consideration of the fact that the angle of incidence of the light is changed as the direction of the sun changes, the solar heat absorption calorie can be obtained when the sun is positioned in a specific orientation. Further, the
또, 각각의 광흡수판(A1~A9)의 각도를 달리하면 여러 번의 실험을 반복하지 않고도 여러 방위에서의 태양열 취득열량을 한 번에 구할 수 있다.In addition, if the angle of each of the light absorbing plates A1 to A9 is changed, the solar heat calorific value at a plurality of azimuths can be obtained at one time without repeating a number of experiments.
또, 구역을 나누어(zoning) 예를 들면 상부 광흡수판(A1~A3), 중간부 광흡수판(A4~A6), 하부 광흡수판(A7~A9)의 태양열 취득열량을 구하면 각 부분에서의 태양열 취득열량을 산출할 수 있어 이를 기초로 구역에 따른 효율적인 냉난방설비가 가능하다.In addition, zoning can be used to calculate the solar heat gain of the upper light absorbing plates A1 to A3, the middle light absorbing plates A4 to A6, and the lower light absorbing plates A7 to A9, , It is possible to provide efficient heating / cooling equipment based on the zone.
제 1 실시형태에서는 복수개, 예를 들면 직사각형 형태의 9개의 광흡수판(A)이 상하좌우로 열을 맞추고 수평, 수직방향으로 각각 3개씩 이격되어 배치된 경우로 상정하고 있지만 제 1 실시형태의 기술적 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 광흡수판(A)의 형태, 배치, 개수를 자유롭게 선택할 수 있음은 자명하다.In the first embodiment, a plurality of, for example, nine light absorbing plates A in a rectangular shape are assumed to be arranged vertically, horizontally, vertically, and horizontally and three vertically and horizontally, respectively. It is obvious that the shape, arrangement and number of the light absorbing plate A can be freely selected within a range that does not deviate from the technical range.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시형태를 나타낸 정면도이다.3 is a front view showing a second preferred embodiment of the present invention.
제 1 실시형태와 같은 점은 격자무늬로 구획된 복수의 공간을 가지는 제 1 프레임(210)을 구비하고 있고, 그 제 1 프레임(210)의 구획된 각각의 공간 내에 각각의 광흡수판(A)이 회전축부재(220, 230)에 의해 연결되어 각각의 광흡수판(A)이 전체적 또는 개별적으로 좌, 우 방향으로의 회전이 가능하다는 점이고, 다른 점은 외관은 직사각형이고, 내부에는 제 1 프레임(210)이 수용되는 수용공간이 형성되어 있는 제 2 프레임(240)이 더 추가되어 있다는 것이다. 회전축부재(250, 260)에 의해 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(240)이 연결되어 있고, 회전축부재(250, 260)는 2개의 축부재가 제 1 프레임(210)의 무게중심을 수평 방향으로 관통하는 가상의 축을 따라 제 1 프레임(210)이 회전할 수 있도록 제 1 프레임(210)의 좌측과 우측에 대향되게 설치된다. 따라서 광흡수판(A)은 수직면에 대해 전, 후 방향으로의 회전이 가능하다. 회전축부재(250, 260)는 공지의 구성으로 회전축과 그 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 구성되어 있다. 그리고 제 1 프레임(210)은 회전축부재(250, 260)를 기점으로 수동으로 회전시킬 수도 있고, 회전축부재(250, 260)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전하도록 구성할 수도 있다.The same as the first embodiment is provided with a
따라서 태양의 고도가 달라짐에 따라 빛이 입사하는 각도가 달라지는 것을 고려하여 특정 고도에 태양이 위치할 때 광흡수판(A)을 태양 고도에 맞추어 태양을 향하도록 조절하여 태양열 취득열량을 구할 수 있고, 나아가 회전축부재(250, 260)가 공지의 모터와 연결되어 태양 고도에 맞추어 자동으로 회전하도록 하는 경우 고도가 높아졌다가 낮아지는 태양의 이동경로에 맞추어 광흡수판(A)이 동에서 서로 이동함에 따라 태양열 취득열량을 구할 수 있다.Therefore, considering the angle of incidence of light changes with the change of altitude of sun, when the sun is located at a certain altitude, the heat absorption coefficient of solar heat can be obtained by adjusting the light absorption plate (A) Further, when the
또, 각각의 회전축부재(220, 230)의 회전각을 달리 제어하여 각각의 광흡수판(A1~A9)의 각도를 각기 달리 조정하면 여러 번의 실험을 반복하지 않고도 특정 고도에서 여러 방위에 따른 태양열 취득열량을 한 번에 구할 수 있다.It is also possible to control the angle of each of the light absorbing plates A1 to A9 by controlling the rotation angles of the respective
도 4는 본 발명의 바람직한 제 3 실시형태를 나타낸 정면도이다.4 is a front view showing a third preferred embodiment of the present invention.
제 3 실시예 역시 제 1 실시형태와 다른 점으로 외관은 직사각형이고, 내부에 제 1 프레임(210)이 수용되는 수용공간이 형성되어 있는 제 2 프레임(240)을 더 포함하고 있다. 회전축부재(250a, 260a: 이하 부호 250과 260의 뒤에 붙는 첨자 ‘’는 수직 축 방향을 의미한다)에 의해 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(240)이 연결되어 있고, 상기 회전축부재(250a, 260a)는 2개의 축부재가 제 1 프레임(210)의 무게중심을 관통하는 수직방향의 가상의 축을 따라 제 1 프레임(210)이 회전할 수 있도록 제 1 프레임(210)의 상측과 하측에 대향되게 설치된다. 따라서 제 1 프레임이 상기 회전축부재(250a, 260a)를 기점으로 좌, 우 방향으로 회전함에 따라 전체 광흡수판(A)은 일괄적으로 좌, 우 방향으로 회전할 수 있고, 또 그 안에서 각각의 광흡수판(A1~A9)들이 각각의 회전축부재(220,230)를 통해 좌우 회전이 전체적으로 또는 개별적으로 미세 조정될 수도 있다. 회전축부재(250a, 260a)는 공지의 구성으로 회전축과 베어링으로 구성되어 있다. 제 1 프레임(210)은 수동으로 회전시킬 수 있고, 회전축부재(250a, 260a)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전하도록 구성할 수도 있다.The third embodiment is also different from the first embodiment in that it further includes a
제 1 실시형태에서도 각각의 광흡수판(A1~A9)의 좌, 우 방향 회전 정도를 동일하게 하여 유사한 효과를 얻을 수 있으나 제 3 실시형태에서는 제 1 프레임(210)의 전체 회전을 통해 일괄적으로 광흡수판(A)을 회전시킬 수 있고, 또 그 안에서 각각의 광흡수판(A1~A9)을 전체적으로 동일한 방향으로의 미세 조정 또는 각기 개별적 및 선택적으로 좌우 반대 방향으로의 조정도 가능한 장점이 있다.Similar effects can be obtained by making the degrees of rotation of the light absorbing plates A1 to A9 the same in the left and right direction in the first embodiment, but in the third embodiment, It is possible to rotate the light absorbing plate A with ease and fine adjustment of the light absorbing plates A1 to A9 as a whole in the same direction or to individually and selectively adjust the light absorbing plates A1 to A9 in opposite directions have.
특히 각각의 광흡수판(A1~A9)의 좌, 우 방향 회전 정도를 다르게 하고 제 1 프레임(210)을 이용하여 각각의 광흡수판(A1~A9)을 일괄적으로 회전시켜 태양의 방위가 시간에 따라 변하는 효과를 적용시키면, 서로 다른 시각을 시발점으로 하여 태양의 방위가 시간에 따라 변하는 것에 의한 태양열 취득열량을 측정할 수 있다.Particularly, the degree of rotation of each of the light absorbing plates A1 to A9 is changed in the left and right directions, and the light absorbing plates A1 to A9 are collectively rotated using the
도 5는 본 발명의 바람직한 제 4 실시형태를 나타낸 정면도로서, 제 4 실시형태의 기본적 구조 및 개념은 제 1실시 형태와 유사하다.Fig. 5 is a front view showing a fourth preferred embodiment of the present invention. The basic structure and concept of the fourth embodiment are similar to those of the first embodiment.
제 4 실시형태의 광흡수판 유닛은 직사각형 형태의 복수개, 도시한 실시예에 있어 9개의 광흡수판(A1~A9: A)이 상하좌우로 열을 맞추어 수평, 수직방향으로 각각 3개씩 이격되어 배치되어 있다. 제 1 프레임(210)의 외관은 직사각형이고, 내부에 격자무늬 공간을 형성하는 프레임 구조에 의해 9개의 광흡수판(A)을 각기 하나씩 수용할 수 있는 수용공간이 있어 9개의 광흡수판(A) 각각의 둘레를 감싸는 형태이다. 회전축부재(220b, 230b: 이하 부호 220과 230의 뒤에 붙는 첨자 ‘’는 수평 축 방향을 의미한다)에 의해 각각의 광흡수판(A)과 프레임이 연결되어 있고, 회전축부재(220b, 230b)는 2개의 축부재가 수평방향으로 광흡수판(A)의 무게중심을 관통하는 가상의 축을 따라 광흡수판(A)이 회전할 수 있도록 광흡수판(A)의 좌측과 우측에 대향되게 설치된다. 따라서 광흡수판(A)은 수직면을 기준하여 전후 방향으로의 회전이 가능하다. 회전축부재(220b, 230b)는 공지의 구성으로 회전축과 베어링으로 구성되어 있다. 광흡수판(A)은 수동으로 회전할 수 있고, 회전축부재(220b, 230b)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전할 수도 있다.In the light absorbing plate unit of the fourth embodiment, a plurality of rectangular light absorbing plates A1 to A9 (A) in the illustrated embodiment are spaced vertically and horizontally, Respectively. The outer frame of the
각각의 광흡수판(A1~A9)의 후면에는 냉각판(도면 미도시: 도 1의 부호 132 참조))이 부착되어 있으며 일측에서 유입되어 타측으로 배출되도록 냉각수가 흐른다. 유입 냉각수는 배출 측으로 이동되는 과정에서 광흡수판(A1~A9)이 흡수한 열에 의해 온도가 상승되므로 유입되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 온도차를 측정하여 냉각판에 의해 제거된 열량을 산출할 수 있기 때문에 각각의 광흡수판(A1~A9)에서의 태양열 취득열량을 구할 수 있다. Cooling plates (not shown in the drawings: see
본 발명의 바람직한 제 4 실시형태에 의하면 인공광원(101)의 위치나 광원에서 빛이 방출되는 각도를 변형시키지 않고도 광흡수판(A)의 회전 각도를 조절하여 빛이 입사되는 각도를 조절할 수 있다.According to the fourth preferred embodiment of the present invention, the angle of incidence of light can be adjusted by adjusting the rotation angle of the light absorption plate A without changing the position of the artificial
따라서 태양의 고도가 달라짐에 따라 빛이 입사하는 각도가 달라지는 것을 고려하여 특정 고도에 태양이 위치할 때 태양열 취득열량을 구할 수 있고, 나아가 회전축부재(220b, 230b)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전하는 경우 동에서 서로 이동함에 따라 고도가 높아졌다 낮아지는 태양의 이동경로에 맞추어 태양열 취득열량을 구할 수도 있다. Accordingly, taking into consideration that the angle of incidence of light varies with the change of the altitude of the sun, the solar heat absorption calorie can be obtained when the sun is located at a specific altitude. Further, the
또, 각각의 광흡수판(A1~A9)의 회전 각도를 달리하면 여러 번의 실험을 반복하지 않고도 여러 고도에서의 태양열 취득열량을 한 번에 구할 수 있다.In addition, if the angle of rotation of each of the light absorbing plates (A1 to A9) is different, the heat of solar heat collection at various altitudes can be obtained at one time without repeating a number of experiments.
또, 구역을 나누어(zoning) 예를 들면 좌측부 광흡수판(A1, A4, A7), 중간부 광흡수판(A2, A5, A8), 우측부 광흡수판(A3, A6, A9)의 태양열 취득열량을 구하면 각 부분에서의 태양열 취득열량을 산출할 수 있어 이를 기초로 구역에 따른 효율적인 냉난방설비가 가능하다.In addition, the zoning can be performed for example in the case where the left side light absorbing plates A1, A4 and A7, the middle light absorbing plates A2, A5 and A8 and the right side light absorbing plates A3, A6 and A9, If the heat quantity to be obtained is obtained, it is possible to calculate the heat quantity of solar heat acquisition in each part, and efficient cooling and heating facilities according to the zones can be performed based on this.
제 4 실시형태에서는 직사각형 형태의 9개의 광흡수판(A)이 상하좌우로 열을 맞추고 수평, 수직방향으로 각각 3개씩 이격되어 배치된 경우로 상정하고 있지만 제 4 실시형태의 기술적 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 광흡수판(A)의 형태, 배치, 개수를 자유롭게 선택할 수 있음은 자명하다.In the fourth embodiment, it is assumed that the nine light absorbing plates A in a rectangular shape are arranged in three rows horizontally and vertically, with the columns aligned vertically and horizontally, but they are not deviated from the technical scope of the fourth embodiment It is obvious that the shape, arrangement and number of the light absorbing plate A can be freely selected within the limit.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 5 실시형태를 나타낸 정면도이다.6 is a front view showing a fifth preferred embodiment of the present invention.
제 5 실시형태는 제 4 실시형태와 다른 점으로 외관은 직사각형이고, 내부에 제 1 프레임(210)이 수용되는 수용공간이 형성되어 있는 제 2 프레임(240)을 더 포함하고 있다. 회전축부재(250, 260)에 의해 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(240)이 연결되어 있고, 회전축부재(250, 260)는 2개의 축부재가 수평방향으로 제 1 프레임(210)의 무게중심을 관통하는 가상의 축을 따라 제 1 프레임(210)이 회전할 수 있도록 제 1 프레임(210)의 좌측과 우측에 대향되게 설치된다. 따라서 제 1 프레임(210)이 회전축부재(250, 260)를 기점으로 전, 후 방향으로 회전함에 따라 전체 광흡수판(A)은 일괄적으로 수직면에 대해 전, 후 방향으로 회전할 수 있으며, 또한 각각의 광흡수판(A)은 제 1 프레임(210)에 대해 수평 방향으로 지지하는 회전축부재(220b, 230b)들에 의해 각기 전후면 방향으로의 개별적 또는 전체적 회전이 가능하다. 회전축부재(250, 260)는 공지의 구성으로 회전축과 베어링으로 구성되어 있다. 상기 제 1 프레임(210)은 수동으로 회전시킬 수 있고, 회전축부재(250, 260)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전시킬 수도 있으며, 각각의 광흡수판(A)도 상기 제 1 프레임의 회전 방식과 마찬가지 방식으로 회전 작동시킬 수 있으며, 각기 광흡수판(A)을 개별적으로 회전 방향과 각도를 조정할 수도 있다.The fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that it further includes a
따라서 태양의 방위가 달라짐에 따라 빛이 입사하는 각도가 달라지는 것을 고려하여 특정 방위에 태양이 위치할 때 태양열 취득열량을 구할 수 있고, 나아가 회전축부재(250, 260)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전하도록 구성하는 경우 동에서 서로 이동함에 따라 태양의 이동경로에 맞추어 태양열 취득열량을 구할 수 있다.Accordingly, in consideration of the fact that the angle of incidence of the light is changed as the direction of the sun is changed, the solar heat-receiving calorie can be obtained when the sun is positioned in a specific orientation. Further, the
또, 각 회전축부재(220b, 230b)들을 통해 각각의 광흡수판(A1~A9)의 각도를 달리하면 여러 번의 실험을 반복하지 않고도 특정 방위에서 여러 고도에 따른 태양열 취득열량을 한 번에 구할 수 있다. Further, if the angles of the respective light absorption plates A1 to A9 are changed through the respective
도 7은 본 발명의 바람직한 제 6 실시형태를 나타낸 정면도이다.7 is a front view showing a sixth preferred embodiment of the present invention.
제 6 실시형태가 도 5의 제 4 실시형태와 다른 점으로, 외관은 직사각형이고, 내부에 제 1 프레임(210)이 수용되는 수용공간이 형성되어 있는 제 2 프레임(240)을 더 포함하고 있다. 회전축부재(250a, 260a)에 의해 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(240)이 연결되어 있고, 회전축부재(250a, 260a)는 2개의 축부재가 수직방향으로 제 1 프레임(210)의 무게중심을 관통하는 가상의 축을 따라 제 1 프레임(210)이 회전할 수 있도록 제 1 프레임(210)의 상측과 하측에 대향되게 설치된다. 따라서 제 1 프레임이 좌, 우 방향으로 회전 가능함에 따라 전체 광흡수판(A)은 일괄적으로 좌우 방향으로 회전시킬 수 있다. 회전축부재(250a, 260a)는 공지의 구성으로 회전축과 베어링으로 구성되어 있다. 제 1 프레임(210)은 수동으로 회전할 수 있고, 회전축부재(250a, 260a)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전시킬 수도 있다.The sixth embodiment differs from the fourth embodiment of FIG. 5 in that it further includes a
제 1 실시형태에서도 각각의 광흡수판(A1~A9)의 좌우 방향 회전 정도를 동일하게 하여 유사한 효과를 얻을 수 있으나 제 6 실시형태에서는 일괄적으로 좌우 방향으로 회전시킬 수 있는 장점이 있다.In the first embodiment, similar effects can be obtained by equalizing the degrees of rotation of the light absorbing plates A1 to A9 in the lateral direction. However, in the sixth embodiment, there is an advantage that the light absorbing plates A1 to A9 can be rotated in the lateral direction at a time.
특히 수평으로 설치된 회전축부재(220b, 230b)의 회전 작동을 통해 각각의 광흡수판(A1~A9)의 상, 하 방향 회전 정도를 다르게 하고, 또 수직 방향으로 배열된 회전축부재(250a, 260a)에 의해 회전하는 제 1 프레임(210)을 이용하여 각각의 광흡수판(A1~A9)을 좌우 방향으로 일괄적으로 회전시켜 태양의 고도가 시간에 따라 변하는 효과를 적용시키면, 서로 다른 시각을 시발점으로 하여 태양의 고도가 시간에 따라 변하는 것에 의한 태양열 취득열량을 측정할 수 있다.The rotation axes of the respective light absorption plates A1 to A9 are changed in the upward and downward directions by rotating the
도 8은 본 발명의 바람직한 제 7 실시형태를 나타낸 정면도이다. 8 is a front view showing a seventh preferred embodiment of the present invention.
광흡수판 유닛은 직사각형 형태의 복수개, 도시한 예에서는 9개의 광흡수판(A)이 상하좌우로 열을 맞추어 수평, 수직방향으로 각각 3개씩 이격되어 배치되어 있다. 작은 단위 프레임 구조물인 제 1 프레임(210a)의 외관은 직사각형이고, 상기 제 1프레임(210a)은 9개의 광흡수판(A1~A9)에 대응하여 총 9개가 형성되며, 각각의 프레임(210a) 내부에는 광흡수판(A)들 중 하나씩을 수용할 수 있는 수용공간이 있어 하나의 광흡수판(A)의 둘레를 감싸는 형태이다. 각각의 제 1 프레임(210a)은 상변과 하변이 회전축부재(220, 230)에 의해 각각의 광흡수판(A)과 연결되어 있고, 상기 회전축부재(220, 230)는 2개의 축부재가 수직방향으로 하나의 광흡수판(A)의 무게중심을 관통하는 가상의 축을 따라 각각의 광흡수판(A1~A9)이 개별적으로 회전할 수 있도록 하나의 광흡수판(A)의 상측과 하측에 대향되게 설치된다. 따라서 각각의 광흡수판(A1~A9)은 독립적으로 좌우 방향으로 회전이 가능하다. 회전축부재(220, 230)는 공지의 구성으로 회전축과 베어링으로 구성되어 있다. 광흡수판(A)은 수동으로 회전할 수 있고, 회전축부재(220, 230)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전할 수도 있다. 제 2 프레임(240a)의 외관은 직사각형이고, 내부에는 9개의 제 1 프레임을 수용할 수 있는 수용공간이 격자상 부재에 의해 구획되어 있어 9개의 제 1 프레임(210a)의 둘레를 각기 감싸 수용하는 형태이다. 수평으로 배치된 회전축부재(250, 260)에 의해 각각의 제 1 프레임(210a)과 제 2 프레임(240a)이 연결되어 있고, 회전축부재(250, 260)는 2개의 축부재가 수평방향으로 하나의 제 1 프레임(210)의 무게중심을 관통하는 가상의 축을 따라 각각의 9개의 제 1 프레임이 따로 개별적으로 회전할 수 있도록 하나의 제 1 프레임(210a)의 좌측과 우측에 대향되게 설치된다. 따라서 각각의 제 1 프레임(210a)이 따로 전후 방향으로 회전할 수 있도록 구성됨에 따라 각각의 광흡수판(A1~A9)은 독립적으로 전후 방향으로 회전할 수 있으며, 또한 각각의 광흡수판(A1~A9)들은 수직축선상에 설치된 회전축부재(220, 230)들을 통해 각기 개별적으로 좌우 방향의 회전이 가능하다. 회전축부재(250, 260)는 공지의 구성으로 회전축과 베어링으로 구성되어 있다. 광흡수판(A)은 수동으로 회전할 수 있고, 회전축부재(250, 260)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전할 수도 있다.The light absorbing plate unit has a plurality of rectangular light absorbing plates A arranged in three rows horizontally and vertically with nine rows of light absorbing plates A aligned vertically and horizontally. The first frame 210a, which is a small unit frame structure, is rectangular in shape. The first frame 210a has nine frames corresponding to the nine light absorption plates A1 to A9, And has a receiving space for accommodating one of the light absorbing plates A so as to surround the periphery of one light absorbing plate A. Each of the first frames 210a is connected to each of the light absorbing plates A by the
각각의 광흡수판(A1~A9)의 후면에는 냉각판(도면 미도시)이 부착되어 있으며 냉각수가 흐른다. 냉각판에 유입되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 온도차를 측정하여 냉각판에 의해 광흡수판으로부터 제거된 열량을 산출할 수 있기 때문에 각각의 광흡수판(A1~A9)에서의 태양열 취득열량을 구할 수 있다. Cooling plates (not shown) are attached to the rear surfaces of the respective light absorption plates A1 to A9, and cooling water flows. Since the temperature difference between the cooling water flowing into the cooling plate and the cooling water discharged can be measured and the amount of heat removed from the light absorption plate can be calculated by the cooling plate, the calorific value of solar heat absorption in each of the light absorption plates A1 to A9 can be obtained have.
본 발명의 바람직한 제 7 실시형태에 의하면 인공광원(101)의 위치나 광원에서 빛이 방출되는 각도를 변형시키지 않고도 광흡수판(A)의 회전 각도를 전후좌우로 자유로이 조절하여 빛이 입사되는 각도를 조절할 수 있다.According to the seventh preferred embodiment of the present invention, the angle of rotation of the light absorption plate A can be freely adjusted back and forth and left and right without changing the position of the artificial
따라서 태양의 방위와 고도가 달라짐에 따라 빛이 입사하는 각도가 달라지는 것을 고려하여 특정 방위와 고도에 태양이 위치할 때 태양열 취득열량을 구할 수 있고, 나아가 회전축부재(220, 230, 250, 260)가 공지의 모터와 연결되어 자동으로 회전하는 경우 동에서 서로 이동함에 따라 고도가 높아졌다 낮아지는 태양의 방위와 고도에 맞추어 태양열 취득열량을 구할 수 있다. Accordingly, considering the angle of incidence of the light varies depending on the azimuth and altitude of the sun, the solar heat acquisition calorie can be obtained when the sun is positioned at a specific orientation and altitude, further, the
또, 각각의 광흡수판(A1~A9)의 각도를 달리하면 여러 번의 실험을 반복하지 않고도 여러 방위와 고도에서의 태양열 취득열량을 한 번에 구할 수 있다.In addition, if the angle of each of the light absorbing plates (A1 to A9) is different, the solar heat absorbing calories at various azimuths and altitudes can be obtained at one time without repeating a number of experiments.
또, 구역을 나누어(zoning) 태양열 취득열량을 구하면 각 부분에서의 태양열 취득열량을 산출할 수 있어 이를 기초로 구역에 따른 효율적인 냉난방설비가 가능하다.In addition, by dividing the zone (zoning) and obtaining the calorific value of solar heat, it is possible to calculate the calorific value of solar heat from each part, so that it is possible to provide efficient heating /
도 9는 본 발명의 바람직한 제 8 실시형태를 나타낸 정면도이다.9 is a front view showing an eighth preferred embodiment of the present invention.
제 7 실시형태와 다른 점은 제 1 프레임(210a)과 광흡수판(A)이 수평방향의 축부재(220b, 230b)에 의해 연결되어 광흡수판(A)이 전후 방향으로 회전이 가능하고, 제 1 프레임(210a)과 제 2 프레임(240a)이 수직방향의 축부재(250a, 260a)에 의해 연결되어 제 1 프레임(210a)이 좌우 방향으로도 회전할 수 있게 구성됨에 따라 각각의 광흡수판(A)이 전후좌우로 회전하는 것이다. 따라서 제 7 실시예와는 회전축부재들의 배열 상태 구조만 다를 뿐 설치 개념 및 효과는 거의 동일하다.The difference from the seventh embodiment is that the first frame 210a and the light absorbing plate A are connected by the
도 10은 냉각판과 열매의 흐름을 나타낸 투시사시도이다.10 is a perspective view showing the flow of the cooling plate and the fruit.
냉각판은 광흡수판의 후면에 위치하고 적층 형태의 유로가 형성되어 있는 열교환부(300)와 냉각기로부터 냉각수가 유입되는 유입관(310)과 유로를 따라 광흡수판이 취득한 열량을 흡수한 열매가 배출되는 배출관(330)을 포함한다. 유입관(310) 및 배출관(330)에는 온도측정장치가 설치되어 유입수와 배출수의 온도차를 측정하여 냉각판에 의해 광흡수판으로부터 빼앗은 열량을 도출할 수 있다.The cooling plate includes a
유입관(310)은 맨 아래층 유로의 양 끝단에 2개가 설치되고, 2개의 배출관(330)은 맨 위층 유로에 설치되며, 상하층 사이의 중간부에는 지그재그로 냉각수를 이송하고 상승시키는 복수의 유로가 형성된다. 이에 따라 아래층 유로에는 중앙에 냉각수가 상승할 수 있는 개구부가 형성되어 있고, 바로 위에 적층된 위층 유로에는 양 끝단에 냉각수가 상승할 수 있는 개구부가 형성되어 있는 적층 유로 구조가 반복되어 있어 냉각수는 아래층 유로의 양 끝단에서 중앙지점으로 흐르다가 중앙지점에서 만나 상부로 상승하고, 위층 유로의 중앙지점에서 양 끝단으로 갈라져 흐르다가 양 끝단에서 위층 유로로 상승하는 것을 반복하며 흐른다.Two inlet pipes (310) are installed at both ends of the lowest layer flow path, two discharge pipes (330) are installed in the upper layer flow path, and a plurality of flow paths . Accordingly, the lower-layer flow path is provided with an opening portion through which the cooling water can rise at the center, and the lamination flow path structure in which the openings through which the cooling water can rise can be repeatedly formed in the upper- It flows from both ends of the channel to the central point, then meets at the central point and ascends to the top, flows from the middle point of the upper floor channel to the both ends, and flows repeatedly from the ends to the upper floor channel.
따라서 단순 적층된 유로가 형성되어 있는 기존의 냉각판과 비교하여, 냉각수의 대류가 활발하여 동일한 층의 유로에서 균일한 온도분포를 보이고, 같은 부피에서 더 오랜 시간 흐르기 때문에 각 층의 유로간의 온도차이가 적다. 그 결과 더 정확한 측정값을 얻을 수 있다.Therefore, as compared with the conventional cooling plate in which a simple laminated flow path is formed, the convection of the cooling water becomes active, a uniform temperature distribution is exhibited in the flow path of the same layer, and a longer time flows in the same volume. Less. As a result, more accurate measurements can be obtained.
또, 냉각판이 광흡수판으로부터 더 많은 열량을 흡수할 수 있어 광흡수판의 냉각을 촉진시키기 때문에 반복하여 실험을 진행하는 경우 대기시간이 짧아진다.Further, since the cooling plate can absorb more heat from the light absorbing plate to promote cooling of the light absorbing plate, the waiting time is shortened when the experiment is repeatedly performed.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시형태에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as equivalents thereof.
100: 태양열취득측정장치 101: 인공광원
103: 솔라시뮬레이터 104: 환경챔버
105: 열량수집상자 107: 온도조절장치
109: 냉각수저장탱크 111: 냉동기
113: 유량조절장치 115,117: 온도측정장치
120,122: 기류발생장치 124: 히터
A(A1~A9): 광흡수판 132: 냉각판
210, 201a: 제 1 프레임 240, 240a: 제 2 프레임
220, 220b, 230, 230b, 250, 250a, 260, 260a: 회전축부재100: solar heat acquisition measuring device 101: artificial light source
103: Solar simulator 104: Environmental chamber
105: Calorimetric collection box 107: Temperature control device
109: Cooling water storage tank 111: Freezer
113: Flow regulating device 115,117: Temperature measuring device
120, 122: Airflow generating device 124: Heater
A (A1 to A9): light absorbing plate 132: cooling plate
210, 201a:
220, 220b, 230, 230b, 250, 250a, 260, 260a:
Claims (9)
상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 전, 후 방전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 광흡수판 유닛. The method according to claim 1,
And a second frame surrounding the periphery of the first frame, wherein the first frame is connected to the second frame by a rotating shaft member so as to be capable of discharging before and after the second frame.
상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 좌, 우 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 광흡수판 유닛.The method according to claim 1,
And a second frame surrounding the periphery of the first frame, wherein the first frame is connected by a rotation axis member so as to be rotatable in the left and right directions with respect to the second frame.
상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 전, 후 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 광흡수판 유닛.5. The method of claim 4,
And a second frame surrounding the periphery of the first frame, wherein the first frame is connected by a rotation axis member so as to be rotatable in forward and backward directions with respect to the second frame.
상기 제 1 프레임의 둘레를 감싸는 제 2 프레임을 포함하고 있으며, 상기 제 1 프레임은 제 2 프레임에 대해 좌, 우 방향으로 회전이 가능하게 회전축부재에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 광흡수판 유닛.5. The method of claim 4,
And a second frame surrounding the periphery of the first frame, wherein the first frame is connected by a rotation axis member so as to be rotatable in the left and right directions with respect to the second frame.
상기 냉각판은 적층 형태의 유로가 형성되어 있는 열교환부를 구비하며, 상기 열교환부의 맨 아래층 유로의 양 끝단에 외부로부터 냉각수가 유입되는 2개의 유입관이 형성되고, 맨 위층 유로의 양 끝단에 냉각수가 배출되는 2개의 배출관이 마련되며, 상기 유입관 및 배출관에는 온도측정장치가 설치되어 있고, 상기 유입관으로부터 유출관 측으로 흐르는 냉각수는 아래층 유로의 양 끝단에서 중앙지점으로 흐르다가 중앙지점에서 만나 위층 유로로 상승하며, 위층 유로의 중앙지점에서 양 끝단으로 갈라져 흐르다가 다시 양 끝단에서 상승하는 형태를 반복하며 배출관 측으로 흐르는 것을 특징으로 하는 광흡수판 유닛.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The cooling plate is provided with a heat exchanging portion in which a flow path of a lamination type is formed. Two inlet pipes through which coolant flows from the outside are formed at both ends of the bottom flow path of the heat exchanging portion. Cooling water is supplied to both ends of the top layer flow path The cooling water flowing from the inflow pipe to the outflow pipe flows from both ends of the lower layer flow path to the central point and then reaches the center point, , And flows from the center point of the upper layer flow channel to both ends and then flows upward to the discharge pipe side repeatedly rising at both ends.
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