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태양열에너지

< 태양열 에너지 >Ⅰ. 서론전 세계적으로 60% 이상의 전기가 석탄과 천연가스로 얻어지며 이 과정에서 생성되는 CO2의 배출량은 연간 수십억 톤에 달한다. 정계, 학계, 산업계 모두 이러한 CO2 배출이 심각한 기후변화를 초래하고 있는 현실을 깨닫고 대체 에너지 마련에 나섰다. 지구 온난화는 인류 생존의 위협요인으로 작용하며 가뭄∙홍수∙폭염∙생태계 파괴 등의 형태로 표출된다. 또한 전 세계적으로 경제성장 및 신흥 경제국의 수요 증가로 에너지 수급 불균형이 심화되고 있다. 화석연료 중심의 에너지 소비구조는 자원고갈을 가속화하며 화석연료의 과다사용으로 온실가스 배출량도 급격이 증가하고 있는 상황이다. 그 결과, 미국 의회는 2020년까지 2005년 이전의 수준인 CO2 17% 감축하는 법안을 검토 중이다. 지구 온난화에 취약하고 화석연료에 대한 수입의존도가 높은 구조인 우리나라 역시 2008년 ‘저 탄소 녹색성장’을 새로운 비전으로 제시하였다.하지만, 현재 재생에너지를 사용한 전기 생산은 전체의 9% 정도 밖에 되지 않고 태양열 에너지의 경우 겨우 0.02% 정도이다. 현실적으로 가장 큰 문제는 재생에너지 비용이 기존보다 5배 이상 높고 기업에 대한 현재의 탄소 배출권 규제는 재생에너지 투자를 유도하기 때문에 큰 영향을 미치지 못하는 점이다.향후 20년 내에는 재생에너지가 화석연료에 의존하고 있는 현재 상황에서 많이 나아질 것 같지 않다. 그렇다고 아무런 행동도 취하지 않고 가만히 있을 수는 없다. 현명한 정책결정과 기술혁명으로 에너지원이 기후변화에 미치는 영향을 줄일 수는 있다. 정부와 산업계가 에너지 연구에 장기적으로 투자하는 전략적 대응 또한 필요하다.목적은 명백하다. 간헐적 에너지원을 유용하고, 전기를 더 효과적으로 공급∙저장할 수 있는 스마트 국가 전력망을 구축하는 것과 탄소격리에 대한 현실적이고 안전한 접근, 궁극적으로 태양에너지의 방대한 잠재력에 버금가는 저가의 태양광전지 개발 등이다.Ⅱ. 태양열에너지 이용의 역사태양열을 건축에 이용한 역사는 고대 16세기 초반의 대표적인 예로 레오나르도 다빈치의 열광기를 들 수 있다. 근대에 이르러, 유리의 출현으로 건물에서 태양열을 이용하는 방법이 급속도로 발전하게 되었다. 태양열 집열판의 발상은 유리를 사용하여 태양열을 좀 더 효율적으로 이용하려는 의도에서 비롯되었다. 스위스의 자연주의 학자 Horace de Sanssurer가 1767년에 최초로 태양집열판의 효시가 되는 집열상자를 고안한 이래, John Hetschel(1837), Samuel Pierpoint Langley(1881)등이 계속적으로 집열판 개발에 공헌하였다. 주택에 최초로 성능이 우수한 태양열 집열판을 이용한 예는 1909년 미국의 캘리포니아에서 William j .Bailey의 온수급탕 시스템이 있다. 그 후, 태양열 시스템의 본격적인 보급이 시작되었다.1934년 시카고 박람회에 건축가 George와 William Kerk이 설계한 "크리스탈 하우스"는 온실형의 원리를 이용한 자연형 시스템의 효시가 된다. 한편 미국의 MIT공과 대학 연구팀에 의해 1939˜1956년까지 태양열 실험주택이 본격적으로 연구되었다. 이로써 1949년 최초로 태양열 집열판과 축열 시스템을 이용한 MIT의 태양열 주택이 개발되었다. 1970년대 에너지 위기 이후, 세계적으로 각종 태양열 건축 시스템 개발에 대한 연구가 활발히 진행되면서 효율적인 태양열 주택의 개발과 보급이 활발하게 되었다.Ⅲ. 태양열시스템의 원리건물의 냉난방에 이용되는 태양열 시스템은 자연형(passive) 시스템과 설비형(active)시스템으로 대별된다. 자연형 시스템의 기본 개념은 동력 또는 기타 설비를 건물에 설치하지 않고, 자연광을 여름철과 겨울철의 냉난방에 이용하는데 있다. 자연형 시스템이 간단하고 효용가치가 인정되므로 주로 주택에 대한 적용에 그 관심이 고조되고 있다. 예로 1988년 미국의 콜로라도 주와 뉴맥시코주의 새로운 주택 중 약20%가 이 자연형 태양열 시스템을 채택하였다. 가장 효과적인 자연형 시스템은 주택의 설계단계부터 개념을 설치하여 발코니를 온실화 하는 것도 자연형 시스템의 한 예임을 알 수 있다. 따라서 자연형 시스템은 유리면 또는 벽체에 입사하는 태양열을 효율적으로 흡수하고, 단열시스템을 이용하여 야간의 열 손실을 방지함으로써, 건물의 열용량을 이용하여 에너지 절약을 도모하는 것이라고 볼 수 있다.한편 설비형 태양열 시스템은 집열기, 축열조, 순환기 등의 설비를 설치하여 온수를 공급하거나 건물 내의 냉난방을 도모하는 시스템이다. 특히 태양열 온수기는 수영장과 주택에서 태양 집열관을 활용하여 가장 많이 이용되고 있으며, 미국에서는 120만의 주택 및 사업용 건물에 사용되고 있다.설비형 태양열 시스템의 가장 핵심이 되는 것은 집열기로서, 이는 태양방사 에너지를 흡수하여 열에너지로 전환하는 장치이다. 가장 많이 보급되고 있는 집열기는 평판형 집열기이며 대체로 폭 2 - 4ft, 길이 4 - 12ft, 두께 4 - 8inch로 되어 있다. 집열하는 수단으로서, 유채를 흐르게 하는 튜브(tube)를 검은 흡수판에 부착시키고 있다. 여기서 유체로는 부동액 또는 물을 흡수하고 흡수판으로는 동이나 알루미늄과 같이 전도성이 높은 재료를 사용하다. 흡수판은 태양방사에 의해 열을 얻게 되고, 이 열은 튜브내의 액체를 통해 운반 및 저장되며, 필요할 때 이용하게 된다. 태양열 온수기는 자연 순환식과 강제 순환식으로 구분된다. 자연 순환식 온수기시스템은 축열 탱크를 집열기보다 약간 높게 설치함으로써, 밀도가 낮아진 온수가 집열기에서 축열탱크로 자연적으로 이동하도록 설계되어 매우 경제적이다.이때 찬물은 축열 탱크의 밑에서부터 집열기로 순환하여 다시 온수로 만들어지게 된다. 강제 순환식 온수기는 펌프를 사용하여 집열기 → 축열 탱크 → 집열기로 물을 순환시키는 시스템으로 설치비용이 자연식보다 많으나 집열효과가 높고, 집열기와 축열 탱크의 설치 위치의 제한이 없으며, 급탕의 온도를 일정하게 조절할 수 있어 대규모 설계가 가능하다. 태양열 온수기를 발전시켜 급탕뿐만 아니라 건물의 난방, 냉방에 이용하기 를 위한 태양열 온수기 등 저온활용 요소기술에 대한 효율 및 신뢰성 향상과 태양열이용 기술의 확보를 위해 중∙고온 등 시스템 개발에 중점 추진 중이다.태양열 집열기 및 온수·급탕기술- 보급 단계로 가정용 온수기(약 18.8만대) 및 골프장, 양어장 등의 급탕시설에 보급중임- 골프장, 양어장, 온실 등 한정된 분야에 보급되고 있으나 품질향상을 위한 생산, 평가, 대규모시스템 설계기술의 확보가 필요함중∙고온 활용 분야- 대부분이 개발단계로 진공관형, Dish형, PTC형 집열 시스템과 잠열 및 화학 축열 시스템이 개발 중에 있음- 에기연에서 Dish형 태양열 발전시스템 실용화 과제 수행 중(2003∼)- 진공관형 집열기는 산업 공정열에 시범적으로 적용하여 사용 중(OB맥주 광주공장 85℃ 공정열)냉∙난방 분야- 한국에너지기술연구원에서 태양열을 이용한 흡수식 냉방시스템 실증연구 수행 중 (2004.8∼)- 대규모 태양열 지역 냉난방 및 급탕 시스템 개발을 위한 연구 진행 중(2004.8∼)③ 향후 기술개발 추진 방향보급되고 있는 태양열 온수기 제품의 품질 향상을 위한 신뢰성 및 효율성 향상 기술개발을 기업체 자체적으로 추진할 계획이며 중대형 태양열 온수 급탕 시스템의 최적화를 목표로 한다.건물 태양열 복합이용 기술 및 중·고온분야(산업용 태양열시스템, 태양열 발전시스템)개발은 정부주도로 지속적으로 추진하고 대규모 지역 냉난방 분야에 대한 태양열 시스템 적용방안에 대한 연구의 지속적으로 추진할 계획이다.ⅱ. 해외현황선진국에서는 국가별 특성에 맞는 태양열이용기술을 중점개발하여 보급하고 있으며(미국 : 태양열발전, 일본ㆍ호주 : 온수기, 유럽 : 대규모 집단난방 및 급탕시스템 등), 저온 태양열 시스템 보급활성화를 위한 인증시험 및 평가, 신뢰성 향상 등에 지속적인 연구를 추진하고 있다.미국은 DOE를 중심으로 건물용의 Solar Building Technology와 태양열 발전의 Solar Thermal Energy System으로 구분하여 추진하고 있다.- '70년대설비형, 자연형시스템), THERMIE (대형건물, 집단주택의 냉난방)- 프랑스(Jordano), 영국(Thermomax), 독일(Daimler-BenzAerospace)등에서 진공관형 집열기 상업화호주는 태양열 온수기를 년 10만대 이상 생산하여 유럽 등에 수출하고 있다.Ⅴ. 향후 제언 및 결론여러 신 재생 에너지에 대해 공부하고 조사하면서 왜 아직 대대적으로 실용화 되지 못했는지가 가장 궁금한 사항이다.태양에너지는 가장 저렴하고, 친환경적이며 무제한 공급이 가능하기 때문에 미래 대체에너지 중 가장 각광받고 있다. 그러나 태양광 발전의 원천기술인 광전자 등의 높은 가격으로 인해 같은 전기를 생산하는 데 화석연료 대비 약 5배 이상의 비용이 투입된다. 또, 태양열 발전은 비록 저비용이긴 하나 넓은 공간을 필요로 하는 문제점이 있다. 태양열 발전 시스템을 조사해본 결과 단위면적당 공급받을 수 있는 에너지량이 적고, 흐린 날이나 비 오는 날처럼 항상 태양에너지를 사용할 수 없다는 점에서 상당한 약점을 가지고 있으며, 또한 석유값에 비해 비경제적이라는 문제점을 가지고 있는 상태이다. 효율이 높지 않기 때문에 투자비를 회수하기가 어려워 현재는 초기에 비해 보급률이 상당히 소강상태이다.광전자는 1992년 이래 매년 5.5% 이상 가격이 떨어졌으나 지속적인 하락을 고려하더라도 2030년까지 전 세계 전력생산량의 4% 수준의 생산만 가능할 것으로 보인다. 현 상황에서 절실하게 필요한 것은 ‘Solar tech’의 기술 혁신이다. 다양한 연구소에서 유기 중합체에서 태양광전지를 생성하는 연구나 태양에너지를 산소와 수소로 분리하여 액체연료 형태로 저장하는 기술, 광양자를 나노 입자의 도움으로 배양하는 기술 등에 집중하고 있다. 이러한 기술이 성과를 거둔다면 저렴한 태양광 생산이 가능할 것이라고 생각한다.미 국토의 1.7%를 덮고 있는 태양발전소에서 10% 효율로 발전이 이루어진다면 3테라와트의 전력이 생산되며 이는 미국 전역의 전기수요량과 맞먹는다. 사실, 태양이 한 시간 동안있었다.

공학/기술| 2010.01.07| 6페이지| 2,000원| 조회(423)

태양열에너지, 태양열시스템, 태양집열판

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태양열에너지

태양열 에너지자연상태의 무공해, 무한정인 미래 청정 에너지원 태양으로부터 방사되는 복사에너지가 대기층을 투과하여 지표면에 떨어진 열 및 광 에너지를 흡수.저장.열변환 등을 통해 필요한 곳에 이용하는 기술 건물의 냉.난방, 급탕 및 산업공정열, 농수산분야, 폐수처리 및 열발전 등에 이용하는 기술청정에너지이며 양적으로 무궁하지만, 지표면에서 저밀도이고, 기상적으로는 불안정한 에너지장점단점무공해, 무제한 청정에너지원밀도가 낮고, 간헐적임기존의 화석에너지에 비해 지역적 편중이 적음유가의 변동에 따른 영향이 큼다양한 적용 및 이용성초기 설치비용이 많음저가의 유지보수비봄,여름은 일사량 조건이 좋으나 겨울철에는 조건이 불리함태양열 에너지의 특징태양열시스템구성 집열부 : 태양으로부터 오는 에너지를 모아서 열로 변환하는 장치로 가장 중요한 부분 축열부 : 열 교환되어 이용처에 활용될 난방용 온수 등을 저장 이용부 : 급탕, 냉난방, 발전 등 활용태양에너지를 건물의 난방 혹은 냉방에 이용하는 방법태양열시스템 - 분류구분자연형설비형저온용중온용고온용활용온도60 °C이하100°C이하300°C이하300°C이상집열부자연형시스템평판형진공관형, PTC형,CPC형Dish형 Power Tower 태양로축열부공기, Tromb wall저온축열중온축열고온축열적용분야건물난방, 온실건물난방, 급탕건물냉난방, 산업공정열, 열발전열발전, 태양 화학 우주용, 산물질제조자연형(Passive) 시스템동력 또는 기타 설비를 설치하지 않고 남측의 창문이나 벽면 등 주로 건물 구조물을 활용하여 태양열을 이용하는 시스템 각 구성부(집열부, 축열부, 이용부)간의 에너지 전달 방법이 자연 순환, 즉 전도, 대류, 복사 등의 현상에 의해 태양에너지를 자연적인 방법으로 집열 경제성이 높고 신뢰도가 우수하며 수명이 반영구적 관리가 용이하고 기존주택과 이질감을 느끼지 않는 내.외부공간 및 외간의 디자인이 가능자연형(Passive) 시스템주로 주택에 대한 적용 ☞ 예로 1988년 미국의 콜로라도 주와 뉴맥시코주의 새로운 주택 중 약20%가 이 자연형 태양열 시스템을 채택. 구성요소 : 집열, 흡수, 저장, 열분배 및 열조절 장치 작동원리 크고 남쪽을 향한 유리창을 통하여 입사하는 태양열을 집열 열을 방바닥 또는 벽에 흡수 및 저장 실내 온도가 강하할 때 열이 온도가 낮은 장소로 자연적으로 방사 열조정 장치 예 - 유리창을 가리는 두터운 커튼. ∴ 유리면 또는 벽체에 입사하는 태양열을 효율적으로 흡수하고, 단열시스템을 이용하여 야간의 열 손실을 방지함으로써, 건물의 열용량을 이용하여 에너지 절약을 도모하는 것설비형(Active) 시스템집열기, 축열조, 순환기 등을 설치하여 태양열을 집열하는 일반적인 태양열 시스템 동력을 이용하여 태양열 전달을 임의로 조절 가능설비형(Active) 시스템집열기 – 설비형 시스템의 핵심!평판형 낮은 온도에서 높은 효율 유지 가격저렴 직달 및 분산일사 모두 사용가능진공관형 중온활용에서 높은효율 진공을 통한 열손실 차단 설치면적 30% 절감 경량이며 설치용이이용 분야별 분류1. 온수, 난방 태양으로부터 오는 복사에너지를 흡수하여 열에너지로 변화하거나 저장했다가 온수나 건물의 난방에 사용하는 설비 주로 급탕설비, 목욕탕, 복지시설, 주택에 사용 주요설비 : 집열판, 축열조, 배관 현재 태양열 시스템 중 가장 많이 이용이용 분야별 분류2. 냉방 흡수식 냉동기에 가장 많이 사용 전기 등의 에너지원을 이용하여 압축하는 냉방장치와는 달리 열 에너지를 이용 흡수처(LiBr-H2O)에서 냉매를 분리하는데 활용되며 저온(88°C)의 열에너지가 사용 장점 : 여름철 냉방 전력피크 부하 감소와 태양열 집열기의 이용효율 극대화(하절기 잉여열원 활용)이용 분야별 분류3. 태양열 발전 태양 복사광선을 고밀도로 집광해서 열발전 장치를 통해 전기를 생산하는 시스템 300°C 이상의 고온 축열시스템이 사용 현재 우리나라 실증시험을 마치고 시범사업으로 진행국내 설치사례 : 진해 덕산동 과학공원이용 분야별 분류태양열 발전 시스템 설치된 거울 위로 태양광선이 반사되고, 태양에너지를 태양열 집열기(solar collector)로 집중 태양에너지를 열 에너지로 변환시켜 전기 생산세계최대 태양열 발전 시설 : 스페인 남부 세비야해외 기술개발 현황 및 동향저온분야의 경우 첨단소재 개발을 통한 시스템의 고효율 저가화에 집중하고 있으며, 최근에는 중고온 분야의 태양열발전, 태양열 화학시스템의 응용 개발에도 연구투자가 증가 태양열 적용분야중 집열효율이 높고 생산단가가 낮은 온수급탕 및 난방분야에 가장 많은 기술개발이 이루어져 시장형성 및 상용화 집중 전 세계 가구수 16억의 2.5%인 4천만가구가 태양열온수기를 사용 태양열 온수급탕 및 난방 기술은 널리 보급되었고 중국은 현재 세계시장의 60%를 점유하고 있고, 유럽이 11%, 터키가 9%, 일본이 7%를 차지 최근에는 다른 신재생에너지 또는 에너지절약기술 등을 포함한 제로에너지 타운, 그린빌리지, 제로에너지 하우스 등과 같이 복합적용을 통해 적용효과를 극대화 할 수 있는 방안과 지역난방을 위한 대규모 태양열 시스템 보급 확대 추진 미국은 DOE를 중심으로 건물용의 Solar Building Technology와 태양열 발전의 Solar Thermal Energy System으로 구분하여 추진 일본은 태양열 온수기의 경우 업체 중심으로 개발 및 상용화하고 있으며, 1980~90년대에 생산과 판매가 한해 700,000㎡까지 이르렀으나, 이후 생산량은 절반정도로 감소 중국은 세계에서 가장 큰 태양열 온수기 제작국이며 이용국으로 2002년말까지 4천만㎡에 이르는 가정용 급탕시스템 설치 유럽의 개발과 보급의 핵심은 태양열 난방 및 온수기, 대규모 태양열 시스템, 자연형 태양열건물 등이고, 수출을 목적으로 한 태양열 발전 등 개발 추진 중국내 기술개발 현황 및 동향'70년대 초부터 대학과 연구소를 중심으로 연구를 시작하여 '88년부터 대체에너지개발 촉진법에 따라 정부차원에서 기술개발 기술개발 동향은 보급확대를 위한 태양열 온수기 등 저온활용 요소기술에 대한 효율 및 신뢰성 향상과 태양열 이용분야 확대를 위해 중고온 시스템 개발을 병행 추진 중 향후 계획 보급되고 있는 태양열 온수기 제품의 품질 향상을 위한 신뢰성 및 효율성 향상 기술개발을 기업체 자체적으로 추진 중대형 태양열 온수급탕 시스템의 최적화 건물 태양열 복합이용 기술 및 중·고온분야(산업용 태양열시스템, 태양열 발전시스템)개발은 정부주도로 지속적으로 추진 대규모 지역 냉난방 분야에 대한 태양열 시스템 적용방안에 대한 연구의 지속적 추진[태양열분야 기술개발 기본계획]제 1단계(2003∼2006)제 2단계(2006∼2009)제 3단계(2009∼2012)[보급촉진형 기술개발] 보급형 Solar House 개발:열부하 70%공급 태양열 냉방기 개발 및 상용화 건물, 상업용 태양열 이용시스템 개발[대량보급형 기술개발] 보급형 Solar house 개발 : 열부하 90% 공급 건물, 상업용 태양열이용시스템 상용화 중고온 산업용 태양열이용시스템 개발[저가상품화 기술개발] 태양열 발전기술 개발 및 상용화 대형 산업용 태양열이용시스템 개발 및 상용화 달성태양열산업의 특징-무한정의 미래 에너지 확보 및 산업구조 전환에 필수적이며 지속가능한 에너지 산업 -무공해 에너지원인 태양에너지의 특성과 이용기술을 활용하여 화석 연료를 바탕으로 하는 기존 에너지생산을 대체함과 동시에 환경문제도 해결하고 인류가 풍요롭고 쾌적한 삶을 영위하기에 필요한 청정에너지 생산산업 -에너지소비 및 수급 특성상 우리나라 여건에 필수적인 산업{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.01.07| 16페이지| 4,000원| 조회(467)

태양열에너지, 태양열 시스템, 태양열이용현황, 태양열 특징

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건조 실험 장치 설계

설계 제목 : 건조 실험 장치 설계1. 설계 목적습기를 포함하고 있는 재료에 고온의 공기를 불어 주어 재료에 열을 주면서 수분을 증발시켜 재료의 질량 변화로부터 건조 속도를 측정하고, 건조 특성 곡선과 건조 현상을 이해하도록 한다. 건조 곡선, 입자크기의 영향, 공기속도의 영향, 공기온도의 영향 그리고 건조의 건습계 등의 실험 과정을 통하여 장치의 조작 방법을 익히고 장치 구조 등을 이해한다.2. AbstractThe overall objective of this experiment is to understand the drying curves and effect of particle size and air of velocity and temperature.3. 설계이론건조란 물체에 어떤 수단(전도, 대류, 복사)으로 열을 보내서 이 열을 잠열로 바꾸어 수분을 증발시키는 것이기 때문에 열과 물질이 동시에 이동하는 조작이다.재료의 함수율습한 재료의 중량을, 건조 재료의 중량을라고 하면,각 물질은 일정한 온도의 습도의 공기 중에 오래 놓아두면 일정량의 수분을 얻어 평형에 달한다. 평형상태에서 고체가 갖는 수분을 평형 함수율이라고 한다. 그리고 고체가 가진 전체 함수율과 평형함수율의 차를 자유함수율이라고 하는데 일정한 온도의 습도의 공기를 사용하여 건조하는 경우 제거되는 함수율이다.건조속도의 계산① 항률 건조속도에서 습도표면 온도에서 습도절대 습도차를 추진력으로 할 경우 물질 전달 계수총괄 열전달 계수에서 증발잠열대류 외에 전도 및 복사에 의하여 열을 받을 때 항률 건조속도는전도 여원온도복사를 주는 주위 벽의 온도전도 및 복사 수열면적전도저항복사 열전달계수② 감률 건조속도ⓐ 감률 건조속도가 함수율에 비례해서 감소하는 경우여기서 K는 비례상수이다. 이 식은 한계함수율에 대해서도 성립하는 것으로만일 감률 단계가 직선으로 될 경우 감률 건조시간는 근사적으로 다음 관계가 있다.따라서 한계함수율이인 물질을으로부터까지 건조하는데 요하는 전 시간는ⓑ 감률 건조속도의 감소가 함수율에 비례하지 않을 경우계산에 의하여 감률 건조속도를 구할 수 없으며 문헌에 의하든가 예비실험을 해야 한다.건조조작① 공기의 조건재료와 접하는 공기의 상대습도가 낮을수록 공기 중의 증기분압이 작으므로 건조속도가 크다. 또 상대습도가 같더라도 공기의 온도를 높이면 포화증기압이 높아지기 때문에 건조속도가 커진다. 그러나 이 경우 온도를 높이면 재료의 질, 수축, 균열 등의 문제를 일으킬 수 있으므로 가열의 최고 온도를 결정할 필요가 있다. 재료의 수분이 한계함수율 이상인 경우는 재료표면은 습구온도 이상은 올라가지 않으므로 위의 영향을 받지 않는다.② 공기 흐름의 방향고체의 건조속도는 공기의 흐름이 재료 면에 평행인 경우가 최대이고 직각인 경우가 가장 느리다. 병류식과 향류 식을 살펴보면 병류 식은 건조속도는 초기에는 빠르나 후기에는 상대습도가 커져서 느려진다. 따라서 함수율이 낮은 제품을 원할 때는 바람직하지 않다. 과열되는 경우는 없으나 장치가 크다. 향류 식은 균일한 건조가 가능하며 감률 건조기간이 짧아서 제품의 함수율을 조절할 수 있다.③ 가열 방식? 단열식한 번 가열 공기를 장치 내로 송입한 후에는 다시 가열을 하지 않는 방식으로 증발수 분과 소요열량이 적을 때나 여분의 열풍을 이용하려고 할 때 이용된다.? 가열식장치 내를 가열하여 계속 일정한 온도로 유지하도록 하는 항온식은 증발수분과 소요열 량이 많을 때나 건조온도에 제한이 있을 때 사용한다.? 재순환식공정에서 나온 공기의 일부를 다시 건조기에 되돌려서 새로 들어가는 공기와 혼합하여 사용하는 방식이다.④ 건조수축건조조작에서 건조속도를 조절하는 중요한 인자로서 함수율이 낮아짐으로써 발생하는 재료의 수축이다. 단단한 다공성 또는 비 공성 물질은 거의 수축이 없으나 콜로이드상이나 섬유상 물질은 수분이 제거됨에 따라 심한 수축을 일으킨다.이와 같은 건조수축의 영향을 피하기 위해서는 가끔 습윤 공기를 사용한다. 즉 건조속도를 낮추기 위하여 공기와 고체표면 사이의 습도차를 고의로 감소시키는 것이다. 이로 말미암아 고체의 내부로부터 외부로의 함수율 구배는 작아지며 따라서 수축의 영향이 감소된다.4. 설계를 위한 실험4.1) 합성▷ 건조 곡선의 측정① 용기의 시료는 물과 혼합되기 이전에, 충분히 건조된 상태에서 3개의 트레이에 각각 약 10mm 깊이까지 채워야 한다.② 트레이 3개를 장치내의 저울로 평량하여 총무게를 기록한다.③ 다시 용기를 꺼내어 분무기를 사용하여 모래 위에 충분히 뿌려 준다.④ 그리고 건조가 시작되기 전에 젖은 모래의 총무게를 표시하여 기록해야 한다.⑤ 용기를 장치 내에 삽입한 후 팬 속도 조절기를 500회전에 맞추어 준다.⑥ Heater Power Control Knob를 Max으로 돌려놓고 실험시간 내내 그대로 유지되도록 한다.⑦ 건조가 완료될 때까지 일정한 간격을 두고 트레이의 전체 무게를 기록한다.▷ 입자 크기의 영향①~⑦ 동일⑧ 다른 입자 크기의 시료에 대해 ①-⑦의 방법을 되풀이한다.▷ 공기 속도의 영향①~⑦ 동일⑧ 다른 속도에서 실험한다.(속도 조절기에 따른 변화)▷ 공기 온도의 영향①~④ 동일⑤ 용기를 장치 내에 삽입한 후 팬 속도 조절기를 100회전에 맞추어 준다.⑥~⑦ 동일4.2) 실험계획▷ 건조 곡선의 측정마른 모래의 무게 =?????? kg시? 간?????????젖은 모래의 무게변화량?????????수분 함유율?????????위 결과를 참조하여 시간에 대한 수분 함유량을 건조 곡선으로 그린다.▷ 입자 크기의 영향마른 모래의 무게 =??????? kg?모래등급????????????micron???????????micron?건조 모래 무게(kg)???시간 (분)?????????????????????젖은 모래무게(kg)?????????????????????수분함수량? -1X????????????????????▷ 공기속도의 영향?공기속도 (cm/s)????????????????????? ??건조 모래 무게(kg)???시간 (분)?????????????????????젖은 모래무게(kg)?????????????????????수분함수량? -1X????????????????????▷ 공기온도의 영향공기 속도 =?????????????? m/초마른 모래의 무게 =???????? kg?건구 온도(Tv)°C???습구 온도(Ti)°C???Tv-Ti°C???시간 (분)?????????????????????젖은 모래무게(kg)?????????????????????수분함수량? -1X?????????????????????▷ 습도계(건구, 습구)

공학/기술| 2008.12.01| 5페이지| 1,500원| 조회(608)

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