인화점 측정 및 태양열 복사에너지 측정 - 인화점 측정 실험, 태양열 복사 에너지 실험

소개글

인화점 측정 및 태양열 복사에너지 측정 - 인화점 측정 실험, 태양열 복사 에너지 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

인화점 측정 실험

1. 실험 목적
2. 실험기기 및 재료
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 참고 문헌


태양열 복사 에너지 실험

1. 실험 목적
2. 실험기기 및 재료
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

오후 1~2시쯤에 햇빛이 좋은 곳에 차를 세워둘 경우에는 타보면 훈훈한 것을 경험해 볼 수 있다. 겨울에 재배하는 비닐하우스도 같은 것이 있다.
간단한 원리는 태양의 복사에너지는 흡수하면서 외부로 발산하는 전도와 대류 열전달은 차단이 가능하다.
태양으로 부터 흡수한 에너지는 비열이 큰 물에다가 저장해 두었다가 샤워나 난방 등 열이 필요할때 꺼내 쓰는 방식이 있으며 이런 태양열 복사 에너지의 거리, 집열판의 종류에 따른 복사에너지를 측정하는 실험이다.
2. 실험기기 및 재료
1) 할로겐 램프 (Halogen Lamp)
인공태양 역할로 태양열 복사에너지 발생
2) 제어판 (Control Panel)
할로겐 램프, 덕트, 온오프 SW1은 에어컨 ON SW2 OFF SW3 램프 ON 시켜주며 센서의 온도를 표시해 준다.
3) 덕트 (Duct)
쿨러에서 생성한 낮은 온도에 공기를 단열상자로 이동시켜주는 역활
4) 단열상자 (Insulation Box)
룸1에는 구리인 집열판이 잇고 룸2에는 스테인레스 집열판이 있으며 집열판가운데 온도센서와 유리창 밖, 안쪽 센서들이 있다.
5) 에어컨 (Air Conditioner)
라디에이터에 쿨러를 달아서 에어컨 기능
6)냉동기 및 관련부속품
응축기, 증발기, 송풍기 등이 있다.
7)줄자, 온도기
램프의 거리와 실내 온도측정을 위한 도구
3. 실험 이론
1) 태양 복사 에너지
감마선, X선, 자외선, 가시 광선, 적외선, 전파로 구성된다.
적외선과 전파 영역이 48%, 가시 광선 영역이 43%를 차지한다.
태양 복사 에너지의 세기는 가시 광선의 영역에서 가장 강하고, 0.5㎛의 파장에서 최대 에너지를 방출한다.
2) 지구가 받는 태양 복사 에너지
태양 상수 : 지구의 대기권 밖에서 태양 광선에 수직인 면 1㎠가 1분 동안 받는 태양 에너지의 양으로 약 2㎈/㎠·min이다.
지구가 받는 태양 복사 에너지 : 1분 동안 지구 전체가 받는 태양 복사 에너지(E)의 양은
E = πRe2·I = 2πRe2㎈/㎠·min
(Re : 지구의 반지름, I : 태양 상수)
3) 지표에 도달하는 태양 복사 에너지 : 지표면 1㎠의 면적이 1분 동안 받는 평균 복사 에너지는 다음과 같다.
이 에너지를 사용 함으로써 무한정으로 에너지를 쓸 수 있다.
실험에서 쓰는 식은 밑에 그림과 같다.
4. 실험 방법
1) 제어판에 있는 메인스위치를 ON 시킨다. 이때 실험실에 실내 온도도 측정한다.
2) 램프를 동판에서 제일 거리가 먼 곳(80cm)에 위치 시키고 줄자로 거리를 측정한다.
(거리가 가장 멀 때)
3) 스위치 1과 3을 킨다 스위치1은 에어컨을 키고 3은 할로겐 램프를 ON시키는 스위치이다.
(왼쪽부터 순서대로 SW1,SW2,SW3,)
4) 온도가 더 이상 올라가지 않을 때에 센서의 온도를 측정에서 적는다.
(글래스 아웃사이드, 글래스 인사이드, 컨덕터 미드, 룸 값만 필요하다.)
6) 위와 같이 동판에 가장거리가 멀 때(80cm)를 값을 적고 중간(50cm)일 때 가장 가까울 때(20cm)를 구하고 이와 같이 스테인레스의 값도 구한다.
(가장 멀 때) (중간일 때) (가장 가까울 때)
7) 구한 값을 이론식에 대입해서 값을 구한다.
5. 실험 결과
*온도 값은 절대 온도 값이므로 나온 온도 값에 273.15를 더해주면 절대 온도 값이 된다.
룸 1 구리 집열판
- 램프 ~ 단열박스 유리표면까지 복사열전달량 [kW]
: 방사율 = 0.94,
: Stefan-Boltsmann 상수 5.67
A : 유리단면적
: 램프의 표면온도 [K] (글래스 아웃사이드)
: 유리의 바깥벽 온도 [K] (실험실 온도)
가장 멀 때 80cm
중간 일 때 50cm
가까울 때 20cm
- 유리의 열전도량 [kW]
K : 유리열전도율 = 1.4
A : 유리단면적
dT : 유리 내외온도차 [K]
dx : 유리 두께 [m]
가장 멀 때 80cm
중간일 때 50cm
가까울 때 20cm
- 유리통과 후 집열판까지의 복사열전달량 [kW]
: 방사율 = 0.94,
: Stefan-Boltsmann 상수 5.67
A : 유리단면적
: 유리안쪽의 표면온도 [K] (집열판 미들)
: 집열판 표면온도 [K] (룸 온도)
가장 멀 때 80cm
중간일 때 50cm
가까울 때 20cm
룸 2 스테인레스 집열판
- 램프 ~ 단열박스 유리표면까지 복사열전달량 [kW]
가장 멀 때 80cm
중간 일 때 50cm
가까울 때 20cm
- 유리의 열전도량 [kW]
가장 멀 때 80cm
중간일 때 50cm
가까울 때 20cm
- 유리통과 후 집열판까지의 복사열전달량 [kW]
가장 멀 때 80cm
중간일 때 50cm
가까울 때 20cm
이와 같은 결과로 거리가 가까 울수록 열량이 증가하는 것을 알 수 있고 구리가 열전도율이 더 높다는 것을 알 수 있다. 하지만 스테인레스 유리 통과 후 집열판까지의 복사열전달량은 에어컨에 떨어지는 물 때문에 마이너스 값이 나오게 되었다.
6. 실험 고찰
에어컨에 물 배출구가 없어서 물이 그대로 집열판에 떨어지고 있었다.그 때문인지 스테인레스의 유리 통과 후 집열판가지의 복사열전달량은 마이너스 값이 나오게 되었다. 아무래도 물이 떨어져서 집열판에 온도를 더욱 낮춘거 같다. 에어컨이 너무 쌔서 아웃사이드에 온도만 잘 오르고 단열상자 안에 들어 있는 센서들은 잔 안 올라 간다. 에어컨 물이 차는 아크릴 부분을 뚫어서 배출구를 만들어 줘서 물이 안 떨어지게 하고 에어컨을 약하게 트는 것으로 개선하는 방법도 있다.
7. 참고 문헌
http://blog.naver.com/yhmeek?Redirect=Log&logNo=10004570340
http://user.chollian.net/~bbi/study09.htm
http://aqswdefr15.blog.me/60147265401
http://cafe.naver.com/prast/1523
일반공학실험 일반공학실험교재연구회 저 동화기술교역 1999.03.15
신재생에너지 윤천석 저 |인피니티북스 |2009.09.10
신.재생 에너지공학 Aldo V. Da Rosa 저 |여영구 역 |아진(김근배) |2011.04.15

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인화점 측정,   태양열 복사에너지,   인화점,   태양열 복사