태양열 집열관의 효율적 열흡수피막 형성에 관한 연구

Abstract

The solar heating boiler is one of the simple and practical methods which utilize solar energy. This boiler is compose of a solar collector, a storage tank, and a heat supplier. The solar collector plays the most important role in the solar heating boiler.

This study aims to select a coating on the surface of collector tube which absorbs effectively solar heating.

To select this coating, four kinds of sample coating on 4×5×0.04(㎤), 2×2.5×0.04(㎤) Aluminium plate were made as following; (1) A black nickel electroplated coating (4×5×0.04(㎤)) (2) A black chrome electroplated coating (2×2.5×0.04(㎤)) (3) A black coating by anodizing process of 10% - H2SO4 method (4×5×0.04(㎤)) (4) A black coating by anodizing process of 20% - H2SO4 method (4×5×0.04(㎤)) The temperature of each sample was measured over time under infra-red lamp and sun-shine. It found that the highest temperature would be measured on the surface of the black chrome electroplated coating.

The results show that the black chrome electroplated coating absorbs best solar heating.;태양에너지를 이용하는 여러 분야 중에서 실용적이고 간편한 것은 태양열을 이용한 boiler이다. 태양열 boiler의 구조는 집열, 축열 및 급열부분으로 되어있고 이 중에서 집열장치는 가장 중요하다. 본 연구는 태양열을 가장 효율적으로 흡수하는 집열관 표면의 피막을 선택하는 것을 목적으로 하였다. 이러한 피막을 선택하기 위하여 4×5×0.04(㎤)의 Al 판에 Black Nickel 전기 도금법, Al 양극산화의 10% - H2SO4법, 20% - H2SO4법 등을 이용하였고 2×2.5×0.04(㎤)의 Al 판에는 Black Chrom 전기 도금법을 이용하여 네 종류의 sample을 만들었다. 이들 sample에 적외선 lamp와 태양광을 각각 쪼여서 Digital Thermocouple과 Tele-Thermometer를 사용하여 시간에 따른 온도 상승을 측정하였다. 측정결과 Black Chrome이 가장 높은 온도를 나타낸 것으로 분석되었다. 따라서 Black Chrome 피막은 태양열을 가장 잘 흡수한다고 볼 수 있다.