태양열 시스템

태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 흡수·저장·열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술 태양열 이용기술의 핵심은 태양열 집열기술, 축열기술, 시스템 제어기술, 시스템 설계기술 등이 있음

01. 시스템 구성
집  열  부 : 태양열 집열이 이루어지는 부분으로 집열온도는 집열기의 열손실율과 집광장치의 유무에 따라 결정됨
축  열  부 : 열 시점과 집열량이 이용시점과 부하량에 일치하지 않기 때문에 필요한 일종의 버퍼(buffer) 역할을 할 수 있는 열저장 탱크
이  용  부 : 태양열 축열조에 저장된 태양열을 효과적으로 공급하고 부족할 경우 보조열원에 의해 공급
제어장치 : 태양열을 효과적으로 집열 및 축열하고 공급, 태양열 시스템의 성능 및 신뢰성 등에 중요한 역할을 해주는 장치

02. 태양열 시스템 구성요소


03 태양열 이용기술의 분류
태양열 시스템은 열매체의 구동장치 유무에 따라서 자연형(passive) 시스템과 설비형(active) 시스템으로 구분. 전자는 온실, 트롬월과 같이 남측의 창문이나 벽면 등 주로 건물 구조물을 활용하여 태양열을 집열하는 장치이며, 후자는 집열기를 별도 설치해서 펌프와 같은 열매체 구동장치를 활용해서 태양열을 집열하는 시스템으로 후자를 흔히 태양열 시스템이라 함. 이용분야를 중심으로 분류하면 태양열 온수급탕시스템, 태양열 냉난방 시스템, 태양열 산업공정열 시스템, 태양열 발전 시스템 등이 있음. 집열 또는 활용온도에 따른 분류는 일반적으로 저온용, 중온용, 고온용으로 분류하기도 하며, 각 온도별 적정 집열기, 축열방법 및 이용분야는 다음과 같음

PTC(parabolic trough solar collector) CPC(compound parabolic collector)

2015년 전세계 태양열 집열기 전체 설치 용량은 435GWh로 분석됨
전세계 태양열 시장의 71%는 중국이 독보적인 시장을 보유하고 있음
태양열 시장 상위 1개국 설치 타입을 분류해보면 중국 시장은 진공관형 집열기, 유럽 시장은 평판형 집열기, 남미는 평판형 집열기와 유리커버가 없는 집열기가 지배적임.

덴마크, 독일, 오스트리아를 제외한 많은 나라에서는 여전히 태양열에 대한 부정적인 인식과 기술적, 정책적 미숙함으로 인해 태양열 확대 보급에 걸림돌로 작용하고 있음
국내 태양열 집열기 평균 설치 면적 6만 ㎡
태양열의 경우 2012년 0.3% 비중에서 연평균 21.2%로 성장하여 2035년에 7.9%의 비중을 차지할 것으로 나타나 가장 높은 성장률이 기대되고 있음
기술성 및 경제성 확보 시 시장 잠재력이 높음