태양광 복사에너지 실험 장비
Solar Radiation Energy Experimental Equipment
KTE-7000SR
■ 장비 소개
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KTE-7000SR(태양열 복사 에너지 실험장치)는 태양열 복사에너지의 원리에 기초한 실험 장비로서 인공태양을 이용하여 서로 다른 재질의 반사판에 반사되는 복사에너지의 양을 측정하고, 프로그램을 이용하여 데이터의 저장, 분석을 통하여 태양열 복사에너지의 원리를 알 수 있게 구성되었습니다.
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물체가 지니는 고유의 방사율을 이용하여 각 룸에 서로 다른 방사율을 지닌 물체를 여러 각도로 설치하여 물체가 빛을 받는 각도에 따른 온도의 변화와 방사율의 차이를 비교분석 가능하며, 인공광원(할로겐 램프)의 각도를 조절하여 입사각에 따른 변화도 분석이 가능합니다.
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KTE-7000SR은 태양열 복사에너지의 원리를 쉽게 이해하고, 태양광 발전과 태양열 시스템의 전반적인 내용을 쉽게 이해할 수 있게 도와 주는 장치입니다.
■ 장비 특징
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이 실험 장비는 태양열 복사에너지의 기본원리인 열의 축적과 열의 전달에 대해 실험, 실습 할 수 있게 제작 되었습니다.
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인공 태양 및 자연 태양열을 이용하여 실험 가능하고, 단열박스 (Insulation Box) 내부의 온도를 일정한 수준으로 유지 시킬 수 있습니다.
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단열박스 내부에 서로 다른 방사율을 가진 물질을 장착하고, 입사 각도를 다르게 설계하였기 때문에 설정에 따른 온도와 복사열 측정이 가능하여 효율적인 실험을 할 수 있습니다.
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방사율이 서로 다른 물질을 이용하여 실험, 실습을 할 수 있게 구성되어 태양열 복사 에너지의 원리 뿐만 아니라 물질의 방사율에 대해서도 이해 할 수 있도록 제작되었습니다.
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본 장비에 설치된 인공 태양으로 거리와 입사각에 따른 복사 에너지량 조절 시험이 가능합니다.
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인공태양 사용시 열원으로 사용되는 할로겐 램프 조명구에 부착된 온도센서를 통해 광원의 온도 변화 측정 실험이 가능합니다.
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단열박스 내부 물질의 방사율에 따른 복사 열전달량 비교 실험이 가능합니다.
■ 교육 내용
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태양광 복사 에너지 측정 실험
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태양광 복사 에너지 수집 원리 학습
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인공 태양열 열원의 거리(세기)에 따른 복사열 전달량 및 방사율 측정 및 계산
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단열 박스 내부의 온도변화에 따른 물질의 복사열 전달량 비교
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동일한 조건 하의 서로 다른 물질의 방사율 및 복사열 전달량 비교
■ 주요 부품 구성
(1) 단열박스 :
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한 개의 독립된 공간으로 구성되며, 내부에는 태양열을 방사할 수 있는 복사체가 되어있으며, 물체는 서로 방사율이 다른 재질로 실험 가능하다.
(2) 할로겐램프 :
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300W 할로겐 램프 4개로 구성되어있으며, 단열 박스 전면부에 레일이 설치되어있어서 4방향으로 할로겐 램프의 이동이 용이하도록 구성 되었다.
(3) 덕트 :
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단열박스 내부의 효율적인 온도제어 및 유지를 위하여 두 개의 공간에 독립된 덕트로 구성하여 효율을 높일 수 있도록 구성되었다.
(4) 냉동부품 :
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기본적인 냉동장치로 구성되었으며 단열박스 내부의 온도 제어 목적으로 설치
■ 열전달 계산 (예)
◎ 열전달 계산 관계식
■ 제어 판넬 및 조작부
■ 전용 프로그램 메인 화면
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Diagram 표시 영역 및 실시간 전압·전류 구성도
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전압·전류, 전력 텍스트 표현
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발전기 효율, 독립형 인버터및 계통연계 인버터 효율계산
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데이터 저장을 위해서는 오른쪽 하단의 RUN Toggle S/W를 위로 올림.