태양열 온수 보일러 실험장비
Solar Heat Hot Water Boiler Experimental Equipment
KTE-7000SB

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신재생에너지 지열 열유체 제품들 소개

전체 제품 소개

■ 장비 소개

태양열 온수 보일러 실습 장비는 태양열 집열 및 열의 저장원리를 이해하고 집열된 열을 이용하여 설치된 3가지 타입의 부하의 발열량을 계산하여 비교 실험, 실습이 가능하며 AI 기능 수행을 위하여 온도 센서가 부착되어 측정된 자료가 PC에서 AI 기능을 만족하도록 합니다.
태양열 온수 보일러 실습 장비는 인공 태양을 이용한 태양열 보일러의 성능 실험이 가능하고 1초 단위 이상으로 셋팅하여 Microsoft Excel 프로그램 방식으로 1,440분까지 자동 저장할 수 있습니다.
태양열 온수 보일러 실습 장비는 태양열 보일러의 구조 및 작동 원리에 대해 이해할 수 있습니다.
태양열 온수 보일러 실습 장비는 외부에 집열기를 설치하여 자연 및 인공 채광을 모아서 작동 실험이 가능하며 1초 단위 이상으로 셋팅하여 Microsoft Excel 프로그램 방식으로 1,440분까지 자동 저장할 수 있습니다.
태양열 온수 보일러 실습 장비는 제어 장치부를 이용한 시스템 제어 교육이 가능합니다.
실험값은 빅 데이터로 온도와 열 교환량을 실시간으로 측정하고 1초 단위 이상으로 조정하여 Microsoft Excel 프로그램 방식으로 저장 할 수 있으며, 각각의 빅 데이터를 그래프로 표시 및 분석 할 수 있는 AI 기능의 DAQ 프로그램으로 구성되어 있습니다.

■ 장비 특징

태양열 온수 보일러 시스템은 인공태양 (할로겐) 또는 자연광을 이용하여 열에너지 저장 실험이 가능합니다.
집열 과정은 태양으로부터 열에너지를 전달받은 집열기에서 온도가 상승하면 Pump1, Pump2 동작하고 집열 매체는 집열기 입구로 들어가 태양열 에너지를 흡수하고, 흡수된 열에너지는 집열기 출구로 나와 열교환기로 유입된다. 이때, 축열 매체와 열 교환을 통해 열 에너지를 전달하게 됩니다.
태양열 온수 보일러 시스템은 열 회수율 계산 및 효율을 측정할 수가 있습니다.
축열 과정은 집열 순환펌프인 Pump1과 연동하여 Pump2가 구동하고 축열조에 저장된 열매체는 축열조 출구에서 열교환기를 거쳐서 축열조 입구로 유입되며, 이때, 집열 매체의 열에너지를 흡수하여 축열조 상부로 전달하게 됩니다.
태양열 온수 보일러 시스템은 태양열 집열기, 축열부, 부하장치 등에서 온도를 측정할수 있습니다.
태양열 온수 보일러 시스템은 성능 실험 중 빅 데이터 값의 모니터링과 1초 단위 이상으로 셋팅하여 Microsoft Excel 프로그램 방식으로 1,440분까지 자동 저장할 수 있습니다.
태양열 온수 보일러 시스템은 태양열 보일러 시스템의 작동 원리의 이해하고 태양열 축열 시스템 자동제어 실습과 각 열교환기의 부하율 계산을 할 수 있습니다.

■ 교육 내용

01. 태양열 온수 보일러의 작동원리와 구성요소 이해하기

02. 태양열 설비의 운전제어 스위치 회로구성

03. 릴레이(Ry)를 이용한 "C" 접점회로 구성운전 실험 실습

04. 전자접촉기(MC)를 이용한 "a", "b" 접점회로 구성 운전 실험 실습

05. 정지우선 자기유지회로 구성 운전하기

06. 온도스위치 히터 제어 회로 구성 운전하기

07. 차온제어기를 이용한 집열순환펌프 구성하기

08. 삼방밸브를 이용한 축형, 방열 운전전환 회로 구성하기

09. 삼방밸브를 이용한 축열, 방열 운전전환 회로 구성하기

10. 태양열 집열매체 및 축열탱크 열매체 충전회로 구성 및 실습

11. 차온제어를 이용한 집열 및 축열 운전 회로 구성

12. 온도조절기를 이용한 과열방지 및 각방 전동밸브 운전회로 구성

13. 온도조절기를 이용한 축열조 보조히터 및 과열방지 운전회로 구성

14. 태양열 난방 및 보조히터 운전회로 구성하기

15. 태양열 온수 보일러 성능 측정 및 분석

■ 주요 부품 구성

(1) 태양열 집열기

명칭 : 태양열 집열기
형식 : 히트파이프 타입
태양열 집열기는 태양으로부터 전달되는 복사에너지를 효과적으로 수집, 이용하기 위하여 설치한 시설물로서 투명덮개, 흡열판, 단열재 등으로 구성.

(2) 축열조

명칭 : 축열조
재질: 아크릴
히터용량 : 1 kW
축열조는 집열기로부터 획득된 열을 저장하였다가 유용한 열에너지로 바꾸어 이용할 수 있도록 하는 역할을 한다.

(3) Fan형 과열방지기

전원 : AC 220V
용량 : 1/4HP
크기 : 320 × 210 × 95 mm
팬 속도 제어 가능
공랭식 과열방열기는 태양열 집열기에서 하절기 잉여열을 공기 중에 방열하여 고온고압에 의한 시스템 보호와 안정적인 운전이 가능하도록 하는 역할을 한다.

(4) Fan형 열교환기

전원 : DC24V, 1.2A
용량 : 1/4HP
크기 : 400×250×250mm
팬 속도 제어 가능
Fan형 열교환기는 태양열 집열기에서 데워져 보내진 난방수를 상온의 공기 중에 방출하여 더운 공기를 실내로 보내는 역할을 한다. 축열조나 보일러에서 공급된 온수를 주위의 차가운 공기와 열교환시켜 따뜻한 열로 방출하는 장치이다.

(5) 판형 열교환기 (브레이징 타입)

형식 : 판형 열교환기(물대물)
용량 : 10,000 kcal/h
크기 : 80 × 35 × 190mm
집열기에서 획득된 고온과 축열조의 저온을 열교환하는 장치로 1차측 열원은 집열매체로 동절기 동파방지를 위해 부동액을 사용하여 2차측 열원은 온수 및 난방수 저장을 위해 물을 열매체로 사용.

(6) 가압 펌프

명칭 : 가압펌프
유량 : 최대 1.8 m3/h
양정 : 최대 9m
3단 조절 가능
가압펌프는 태양열 온수 보일러 시스템내에서 순환하는 순환수가 부족할 경우 보충수 탱크에 있는 물을 시스템 배관내로 보충해주는 역할을 한다.

(7) 에어벤트

에어벤트는 배관 내에 공기가 고이면 물이나 증기의 순환이 좋지 않게 되고, 방열기의 능력 등도 크게 저하되기 때문에 배관의 높은 부분에세 배관 밖으로 에어를 배출해주는 장치이다.

(8) 삼방 전동 밸브

전동삼방밸브는 두 방향으로 유로를 밀폐 또는 개방하는데 사용한다.
삼방전동밸브는 두 방향의 유로를 밀폐 또는 개방하는데 사용되며, 축열조 난방수 또는 보일러 난방수를 전환해 주는 역할을 한다.

■ 제어 판넬 및 조작부

Temp display (온도 표시부)

∙ Ambient : 외기 온도

∙ Heat Ex. In : 집열판 → 판형 열교환기 입구 온도

∙ Heat Ex. Out : 판열 열교환기 출구 온도 → 축열조

∙ City Water Out : 온수 출구 온도

∙ Hot Water Out : 축열조 출구 온도 → 온수 수조

∙ Heat Coil. In : 챔버 내 온돌 입구 온도

∙ Heat Coil. Out : 챔버 내 온돌 출구 온도

∙ HE. Fan. In : 챔버 내 난방 입구 온도

∙ HE. Fan. Out : 챔버 내 난방 출구 온도

∙ Storage Tank Out : 축열조 내부 온도

∙ Storage Tank In : 축열조 입구 온도

∙ Collector Center : 집열판 중앙 온도

■ 전용 프로그램 메인 화면

① Diagram 표시 영역 및 실시간 온도 표시

② 온도 텍스트 표현

③ 열량 그래프 표시 영역

④ 일사량, 집열면적입력창 및 집열량, 부하량, 일사량, 효율값 표시 영역, 운전스위치, 이미지 캡처 버튼

■ AI 태양열 온수보일러 성능 빅 데이터 수집 내용

1) AI 태양열 온수 보일러 성능 측정시스템의 다이아그램 및 측정포인트

2) AI 태양열 온수 보일러 성능 측정 소프트웨어 동작

바탕화면에서 “KTE-7000SB” 아이콘을 더블 클릭
랩뷰 창이 뜨면서 “파일저장경로지정”이 뜨며, 이때 데이터를 저장할 위치에 파일명을 작성하여 “확인”을 누르면 창이 사라지면서 데이터 획득이 시작됨
모든 실험이 끝나면 상부 우측에 위치한 “STOP”버튼을 누르고 종료
데이터는 엑셀파일로 저장되며, 처음 지정한 폴더에서 확인.

3) AI 태양열 온수 보일러 성능 측정 빅 데이터 정리