대체에너지 - 태양열 이용< 21세기 무한에너지태양열 >역사적으로는 기원전 212년 아르키메데스가 태양반사경을 사용한 것이 태양열에너지의 시초이고, 19세기 오구스뜨무쇼 교수는 태양 펌프 원동기를 제작하여 전시하기도 했다. 또 1878년 파리 산업박람회에 태양 냉동장치를 출품하여 얼음덩어리를 제조하는데 성공했다. 한국에서는 한국신문화초기의 종합지인 개벽 제1호에 태양열의 연구라는 논문이 게재된 적이 있고, 1954년 뉴델리 1차 태양 및 풍력에너지에 관한 국제 발표 후 이후 태양에너지학회(International Solar Energy Society)가 발족됐다. 이에 미국 MIT 대학에서 태양열 주택 1호를 필두로 태양열 난방이용 기술이 개발되기 시작했다. 그러나 1973년 OPEC의 석유가격 상승으로 에너지파동과 1978년 제2의 석유파동에 의해 다시 태양에너지가 활기를 찾는 듯 하였으나 1980년대 이후 저유가 시대가 지속되면서 일반인들의 관심 밖으로 사라졌다. 이후 1990년대 들어 지구 온난화에 따른 위기의식이 전세계적으로 고조되고, 온난화의 주범이 곧 화석에너지인 석유, 석탄이라는 점에서 무공해 에너지인 태양에너지는 이제 인류가 갖고있는 청정연료로 21세기 가장 유용한 에너지원임을 인식하게 됐다.□ 특징태양열은 태양으로부터 나오는 에너지는 무한할 뿐만 아니라 깨끗하고 공해가 발생하지 않는 에너지의 보고다. 또한 태양에너지는 지구상의 모든 구석구석에 고르게 분배되기 때문에 개발하기에 따라서는 매우 다양한 용도로 활용할 수 있는 가능성을 가지고 있다. 이처럼 태양열에너지는 많은 장점을 갖고 있지만, 단위 면적 당 공급받을 수 있는 에너지량이 적고, 흐린 날이나 비오는 날처럼 항상 태양에너지를 사용할 수 없다는 점에서 태양에너지를 이용한 기술의 어려움이 있으며, 현재 석유 값에 비해 비경제적이라는 문제점이 있다.{장점단점무공해무한량무가격밀도가 낮고, 간헐적임비경제적에너지량과 질의 관계가 정비례하지 못함그러나 현재 이러한 제반의 문제점을 해결하는 연구가 계용한다. 남측으로 향해 있는 곳의 바깥쪽을 유리창으로 만들고 그 안에 집열벽을 두어 낮동안의 태양열을 모은다. 이 열로 데워진 공기가 순환이 되어 난방이 되고, 밤에는 집열벽에 모아진 열이 벽체를 통해 방안으로 전달됨으로써 난방이 된다.{태양열 에너지를 얻기 위한 조건< 국내 일사량 분포 >국내에서 일사량이 처음으로 측정되기 시작한 것은 1959년으로 선진국에 비하면 연륜이 매우 짧다. 우리나라의 경우 연평균 수평면 전일사량은 3,092kcal/㎡ 정도로, 일사량은 지역적 위치와 기상학적인 조건에 따라 각기 다르다. 일사량은 지구가 받은 태양 복사 에너지를 뜻하는데, 빛의 산란과 흡수작용을 하느 대기권의 영향으로 시간에 따라 일정하지가 않다. 우리나라에서 일사조건이 지역적으로 좋은 지역은 남해중서부, 태안반도, 영주의 순이며, 서울지방의 경우 심각한 대기오염으로 전국에서 가장 낮음을 알 수 있다. 계절별 일사분포 특성은 봄철과 가을철의 일사조건은 내륙지방보다 해안지방이 좋으며, 여름철에는 전국이 고른 분포를 나타낸 반면 겨울철에는 남해지방 일원의 일사조건이 다른 지역보다 상대적으로 높음을 알 수 있다. 양적 비교에서는 봄과 여름철이 연평균 일사량보다 각각 24%, 23% 높았으며, 반면에 가을철과 겨울철에는 각각 13%, 35% 정도 낮다.□ 태양열 종류태양열 기술은 태양열을 자연 순환하여 사용하는 자연형 시스템과 외부 동력을 사용하여 강제로 열전달 시키는 설비형 시스템으로 나눌 수 있다.▶ 자연형 태양열 시스템자연형 태양열 시스템은 에너지 전달 방법이 자연순환, 즉 열전도, 대류 및 복사 현상에 의한 것이므로 특별한 기계장치 없이 태양열 에너지를 자연적인 방법으로 열을 모으고, 열을 저장하여 이용할 수 있도록 한 장치이다. 자연형 태양열 시스템은 경제성이 높은 것은 물론이고 고장이 잘 안나고 오래 쓸 수 있으며 관리가 쉽다는 장점이 있다. 그러나 열의 순환을 원하는 대로 조절하기가 어렵다. 즉, 원하는 만큼의 열만 공급받을 수 있도록 제어하기 어렵다. 태양에축열한 다음 자연 순환에 의해 실내의 난방효과를 얻도록 한 방식이다. 즉, 태양과 실내 공간 사이에 집열창을 바로 앞에 둔 축열벽을 설치하여 주간에 집열된 태양열이 서서히 방출되도록 설계한 것으로 실내 난방은 태양 에너지의 간접 이용으로 이루어진다.{여름겨울축열벽 전면에 개폐용 창문을 설치하고,적정길이의 차양을 설치한다.축열벽을 설치하여 전도, 대류, 복사와 같은 열전달 효과 및 자연대류현상에 의한 난방 에너지를 이용한다.▶ 설비형 태양열 시스템설비형 태양열 시스템은 동력을 이용하여 태양열 전달을 임의로 조절할 수 있도록 만든 장치이다. 설비형 태양열 시스템은 집열 계통, 축열 계통, 보조 열원, 순환 제어 계통으로 되고 경우에 따라 아래와 같이 작동되도록 설계한다. 난방이 필요하지 않을 때 얻어지는 태양열은 축열조에 보내어 저장한다. 태양이 비추고 난방이 필요한 때에는 집열기에서 얻는 열을 건물로 공급한다. 태양이 비추지 않고 난방이 필요한데 축열조에 저장된 열이 있으면 축열조의 열이 건물에 공급된다. 태양이 비추지 않고 축열조에 열이 없으면 보조 열원을 작동시켜 건물을 난방한다.□ 자연형과 설비형 태양열 시스템의 장단점< 응용사례 >{장점단점이용분야설비형효율 높음대규모 시설 가능제어용이(실내온도의 격차가 없음)비경제적 고장의염려가 있음관리와 취급이 어려움골프장양어장공중목욕탕자연형경제적, 간단하고 단순함설계, 작동 및 관리 쉬움제어가 어려움주택학교사무실□ 가정용으로 쓰이는 태양열가정에서는 태양열을 온수, 난방, 냉방에 이용할 수 있다.{온수사용난방이용냉방이용Batch자연내류형상변화형설비형 태양열 시스템 자연냉방흡수식흡착식데시컨트□ 건물복합응용기술 이용 및 특성{Batch형 태양열 온수기}뱃치(batch)형 태양열온수기는 집열과 축열기능을 동시에 만족하는 설계 및 제작이 가장 간단한 구조로 각광을 받고 있는 시스템으로 태양에 직접적으로 노출된 축열탱크를 사용한다. 이 탱크는 보온이 되어 있지 않으며, 무광택 흑색 페인트나 선택 흡수막으로 처리되어 집열 기능을 층이 이루어진다. 탱크 하부로 내려오면서 수온이 낮아진 물은 다시 집열기 하부로 들어가 가열되기 시작하는 자연순환을 반복한다. 순환은 일사가 시작됨과 동시에 시작하여 일사량이 0이 되면 정확하게 정지하며, 이와 같은 외부의 동력 및 제어장치가 없더라도 순환의 정확성을 갖는 것이 이 시스템의 장점이다. 이 시스템은 온도차에 의한 작은 압력차로 순환되므로 집열기와 축열탱크의 위치관계, 연결관의 구경, 배치 등의 설계상 세심한 주의가 필요하다. 탱크의 설치모양은 수직형태에서 실용화 단계에서는 상업상의 미적, 안정상 고려 뿐 아니라 열적 성능에서도 뒤떨어지지 않는 수평형태로 보급되고 있다.[상변화형 태양열온수기]이 온수기는 열전달 매체로 상변화 물질을 사용하여 집열판과 축열조 사이의 상변화 열교환을 통해 온수를 얻는다. 상변화 물질은 배과 내에서 부식을 일으키지 않는 물질이며 일사되는 동안 집열기에서 액체 상태에서 증기 상태로 바뀌어 보다 높은 열전달을 한다. 집열기가 태양열에 의해 가열되기 시작하면 액체상태의 상변화 물질은 증기상태로 바뀌고 이것은 비중차에 의해 상승하고, 집열기 위에 설치된 축열탱크 내의 열교환기를 통과하면서 상변화 물질의 잠열이 물을 데우는 열교환이 일어나며, 이 중기 상태의 상변화 물질은 응축되기 시작한다. 그런 다음 응축된 상변화 물질은 중력에 의해 집열기 하부로 다시 돌아가 순환을 계속한다. 실제 상변화형 온수급탕기의 열 성능 및 순환량은 계산상으로 정확히 예측하기는 어려우나, 그 기본 원리는 자연대류형의 이론과 열교환 시스템의 선택이 열전달에 크게 영향을 미치므로 보다 신중한 선택이 요구된다.[건물복합응용기술 개요 및 특징]태양에너지 건물 복합응용 기술은 태양으로부터 직접 전달되는 에너지를 통해 건물에 복합응용 할 수 있는 분야이다. 이 기술은 기존의 자연에너지를 이용한 냉난방 설계전략의 방향을 완전히 바꾸어 버릴 수도 있는 첨단기술 및 신재료를 이용하여 요소기술 분야의 연구개발과 이들의 실용 시스템화 및 표준화 작업에서도 상당한 투자가 및 특징]국내 에너지소비의 절반 이상을 차지하는 산업에너지부문에서의 태양열이용은 중고온이용기술과 더불어 산업용태양열 시스템의 개발이 필수적이다. 이와 같은 산업용태양열시스템 기술분야는 집광시스템개발을 제외하면 태양열복합축열기술, 태양열냉난방시스템 기술 그리고 태양에너지 유독처리기술로 대별된다.< 응용분야 >{응용분야대기/토양 처리 뿐 아니라 해양 유출유 처리, 탈취 처리, 유독성배기가스 저감 등 다양한 분야장점이 기술은 기존의 유독성 폐기물 처리 기술에 비하여 반응 후 2차 부 산물의 생성을 억제 할 수 있을 뿐 아니라 상온에서 반응이 유발되어 에너지 소모가 격감태양열복합축열기술은 저온은 물론 중고온 축열을 포함하며 축열방법으로 현열, 잠열 및 화학축열등을 타열원관의 복합으로 경제성을 확보하는 것이 필요하다. 현재 개발 중인 복합축열시스템은 심야전기 및 지중열 복합 태양열 축열시스템과 태양열냉난방용 캡슐 PCM 요소화 및 축열시스템 등이 있다. 태양열냉난방시스템의 개발분야는 태양열 고체-수착식 및 흡수식 냉난방 시스템 개발, 태양열 Desiccant 및 Rankine엔 진구동 냉방시스템 개발 및 태양열 열전(TEC) Cogeneration 시스템 개발등이 있으나, 실용화를 위한 경제성 확보를 위해 첨단요소 개발은 물론 타열원과의 복합화 연구가 병행되어야 한다. 태양에너지 유독처리기술은 광에너지를 이용하여 유독성폐기물을 무해한 물질로 완전 분해하는 기술을 말한다. 그러나 산업폐수, 지하수 등을 오염시키는 대부분의 유독성 물질들은 태양광을 흡수하지 못하여 분해되지 않으므로 이들을 분해하기 위해서는 필요한 파장대의 태양광을 흡수하여 광 에너지의 의한 화학적 반응을 유도할 수 있는 보조물이 필요하다. 이렇게 반응의 초기 유발을 도와주는 반도체성 보조 물질을 광촉매하고 한다. 광촉매의 효율 향상을 위하여 졸-겔법, dialysis법 등 다양한 제조 기술 개발과 함께 광반응기 설계 및 구성 기술이 조화를 이루어야 고효율의 광반응기 개발이 이루어 질 수 있다.□ 농수산용.
1. 충격 햄머(Impact Hammer)많은 경우에 계의 고유 진동 특성을 찾기 위하여 충격가진 실험을 수행하게 된다. 충격망치는 충격가진(Impact Excitation)을 위한 장비로서 구조는 망치의 앞에 힘 변환기(Force Transducer)가 부착되어 있고 끝에 여러 종류의 팁(Tip)을 부착할 수 있게 되어 있다. 이 팁(Tip)에 의해서 진동계에 가해지는 충격신호의 주파수 범위를 조절할 수 있으며 힘 변환기 (Force Transducer)로써 충격신호를 측정하게 된다.Impact 충격임의의 진동 시스템의 고유 진동 특성을 파악하기 위하여 가진을 하게 되는데, 일반적으로 사용되어지는 가진 방법이 충격이다. 이상적으로 충격 가진을 하면 임의의 주파수 성분이 전 주파수에 걸쳐 일정한 크기를 가지므로 출력 값은 진동계의 고유 진동 특성이 된다. 그러므로 이와 같은 충격으로 가진을 함으로써 계의 진동 특성을 파악할 수 있다. 실제로 충격을 가하는 경우에는 이상적인 충격과는 차이가 나는 즉 상당한 접촉시간이 있는 충격을 하기 마련인데 이 접촉 시간이 길수록 가진 할 수 있는 주파수 범위는 저주파 영역으로 제한된다.가속도계(Accelerometer)와 충격망치(Impact Hammer)를 이용하여 알루미늄 외팔보의 고유진동수를 측정하고 나아가 기계시스템의 고유진동수를 측정하는데 널리 이용된다.2. 가속도계인간이 산업용 기계를 제작한 이래, 특히 이러한 기계에 동력을 공급하기 위하여 모터를 사용한때부터 진동 감소 및 방진의 문제는 엔지니어들에게 큰 관심사가 되어왔다.기계설계에 있어서 진동 절연 및 감소 기술의 중요성이 높아지면서, 먼저 진동의 정확한 측정 및 분석이 요구되었다. 이러한 요구는 초창기 기계설계에 있어서는 안정성과 내구성 만을 중시하였기 때문에 설계자의 경험적인 감각이나 진동변위를 측정하는 간단한 광학 기구만으로도 충분히 만족되어졌다. 그러나 오늘날 현대의 복잡한 고속 기계류의 조사에는 보다 정밀한 측정 기법이 요구되어 진동을 전기적 신호로 변ials)의 역학적 성질을 전기적 성질로 변환시키는 효과를 이용한 것이다. 즉, 압전소자의 극성방향에 대해 힘을 가하면 양쪽 면에 전하가 발생하며 이에 의하여 전위차가 생기게 된다. 이 전위차는 가한 힘의 크기에 비례하므로 정확한 진동량을 측정할 수 있다.이러한 압축력 이외에 전단력(shear force)를 가하는 경우도 똑같은 현상이 일어난다. 따라서 이 두가지 방식 모두를 사용하여 가속도계를 제작하나 그 용도에 차이를 가진다.압축형 가속도계(Compression Type) : 질량(mass)이 압전소자에 압축력을 가하는 형으로 심한 충격(shock) 측정이나 특수목적에 특별히 사용된다.전단형 가속도계(Shear type) : 질량이 압전소자에 전단력을 가하는 형으로, 제품을 매우 작게 만들 수 있다는 잇점을 가진다. 따라서 이 방식의 가속도계는 가벼운 구조물의 진동측정이나, 제한된 공간에서의 진동 측정 등에 사용가능하다.델타 전단형 가속도계(Delta shear type) : 델타 전단형은 실제적으로 어떤 용도에도 사용가능하다. 이 방식은 뛰어난 사양(specification)을 가지며 측정 환경조건에 영향을 받지 않는다는 이점이 있다.이러한 압전형 가속도계는 어떤 다른 진동 측정 변환기보다 모든 영역에서 보다 좋은 특성을 나타낸다. 또 매우 넓은 주파수 범위와 그 영역에서의 좋은 선형성 을 가지는 동적 범위를 가지고 있으며 비교적 튼튼하고 신뢰성이 있어서 장기간 동안 특성이 변하지 않는다.이외에도, 압전형 가속도계는 자가 발전을 하기 때문에 전원이 필요하지 않고 마모를 유발하는 움직이는 부분도 없고, 가속도에 비례하는 출력이 속도와 변 위 신호로 나타나도록 적분할 수도 있다일반적으로 사용자가 사용 목적에 적합한 가속도계를 선택하기 이전에 기본적 으로 알아두어야 할 사항은 다음과 같다.가속도계의 선택가속도계의 종류대부분의 가속도계 제조사들이 생산해 내는 가속도계는 그 종류가 매우 다양해서 사용자가 가속도계를 선택하는 것이 매우 어렵게 생각되어 질 수 있다.나 고주파수의 측정, 구조물, 판넬 등에서 사용하도록 고안되어진 무게가 0.5~2g 정도의 아주 작은 크기의 가속도계가 있다.다른 특수한 목적에 이용되는 것으로는 서로 직교하는 3축을 동시에 측정하는 3축가속도계(Triaxial accelerometer), 고온용, 교정용(Calibration), 높은 충격용, 고감도형 등이 있다.가속도계의 특성-감도, 질량, 동적범위일반적으로 가속도계에서 제일 먼저 고려되어지는 특성은 감도(Sensitivity)이다. 가속도계가 받고 있는 가속도의 크기가 일정하다면, 가속도의 주파수가 달라져도 가속도계의 공진주파수(Resonance frequency) 보다 약간 낮은 주파수 범위까지의 넓은 범위에 걸쳐서 가속도계는 일정한 크기의 출력(Output)을 발생시킨다. 이상적인 가속도계로는 이 출력이 매우 높다면 좋겠지만 고감도의 가속도계는 구성되는 압전체의 크기가 증가하므로 결과적으로 크고 무거운 가속도계가 되고 사용 가능 최대 주파수도 낮아지므로, 적절한 절충이 요구된다. 보통의 경우 전치증폭기(Preamplifier)가 낮은 레벨의 신호를 처리해 주므로 심각한 문제는 아니다.가속도계의 질량(Mass)은 측정지점에서 진동의 크기와 주파수를 심각하게 변화시키므로 시료를 측정하고자 할 때 가속도계의 질량은 중요한 변수이다. 일반적으로 가속도계의 질량은 설치하고자 하는 진동부분의 동적질량의 1/10을 넘어서는 안 된다.가속도계의 동적범위(Dynamic range)는 매우 높거나 낮은 가속도레벨을 측정하고자 할 때 고려되어 진다. 가속도계의 하한한계(Lower limit)의 경우는 가속도계에 의해서 직접 결정되는 것은 아니라, 연결 케이블과 증폭회로로부터의 전기적 잡음에 의해 결정되어 지는데 보통 0.01㎨ 정도이다. 상한한계(Upper limit)는 가속도계의 구조강도에 의해 결정되는데 일반용도의 가속도계는 50,000~100,000㎨ 까지 선형적으로 변한다.가속도계의 주파수영역기계적 시스템은 대부분의 진동에너지가 10~1000Hz 계를 선택할 때 가속도계의 주파수 범위가 관심 영역을 포함할 수 있는가를 확인해야 한다.가속도계가 정확한 출력을 낼 수 있는 저주파수 영역은 두 가지 요소에 의해서 제한된다. 첫째는, 증폭기의 저주파 차단으로, 이것은 그 한계가 보통 1Hz 이하이므로 문제가 되지 않는다. 두번째는, 가속도계가 민감하게 반응하는 주위 온도 변화에 대한 영향이다. 최근의 전단형 가속도계에서는 이 영향이 작아서 1Hz 이하의 측정도 가능하다.상한 한계는 가속도계 자체의 질량-스프링계의 공진 주파수에 의해 결정된다. 경험적으로 상한한계를 가속도계 공진주파수의 1/3로 정한다면 상한 주파수 한계에서 측정된 진동 성분은 +12% 이내의 오차를 갖게 되는 것이다. 그리고 필터(Fiter)를 가속도계와 함께 사용하면 가속도계의 공진에 의한 측정오차와 적분오차를 크게 줄일 수 있다.가속도계의 응용방법〉◎관성항법장치INS는 관성센서라 불리는 자이로스코프와 가속도계에 의해 운반체의 회전 각속도와 선형 가속도를 측정하고 이들 출력을 이용하여 외부의 도움 없이 기준 항법 좌표계에 대한 운반체의 현재 위치, 속도 및 자세 정보를 제공해준다.INS는 외부로부터 신호교란이나 신호감지를 피할 수 있고 날씨와 시간제한 등에 전혀 구애를 받지 않는다.INS의 기본 동작원리는 회전 각속도를 측정하는 자이로스코프 출력을 이용하여 기준 항법 좌표계를 형성하고, 탑재 컴퓨터에서 기준 항법 좌표계 상의 가속도에 중력 가속도를 보상하여 적분을 취함으로써 현재의 속도와 위치를 자율적으로 정확하게 계산해낸다.INS는 관성센서를 외부의 회전 운동으로부터 물리적으로 격리시키는 안정화된 플랫폼에 장착하는 김블형 관성항법장치(Gimbaled INS :GINS)와 동체에 직접 관성센서를 견고하게 장착하고 항법컴퓨터에서 수학적으로 정의한 가상의 해석적인 플랫폼에서 항법정보를 계산하는 스트랩다운 관성항법장치(Strapdown INS:SDINS)로 나눌 수 있다.◎GINS (Gimbaled INS)-사진김블(gimbal)에 의해 지지되고지구의 자전속도와 자이로에 의해 측정된 운항체의 각속도는 자이로의 제어입력으로 작용하여 토커모터를 돌려줌으로써 어떠한 자세로 운항 중이더라도 정확하게 수평을 유지하게 된다. 이러한 테이블 위에 가속도계를 부착하여 정확한 운항체의 운동을 측정할수 있다◎ SDINS (Strapdown INS)기계적인 안정대를 사용하지 않고 자이로와 가속도계를 항체에 부착하여 항법 컴퓨터로 항법정보를 계산하는 시스템을 SDINS 라고 한다. SDINS는 자이로스코프의 출력으로부터 자세 계산을 수행하여 가속도계의 출력을 좌표변환을 거쳐 적분을 수행함에 따라 속도와 위치를 계산해 낸다.◎자동조종장치자동조종장치는 이륙과 동시에 스위치를 넣고, 무선표식을 전하는 관성장치를 이용하면서 비행한다. 사람 대신 오토파일럿(auto pilot:자동조종장치)이 조종간을 작동시키고, 오토 스로틀(auto throttle:자동추진력 제어장치)이 스로틀 레버를 조작한다.?? 이러한 자동조종은 자이로스코프를 이용함으로써 가능해졌다. 즉, 자이로스코프는 고속으로 회전하면서 물체의 자세를 일정하게 유지하는 성질이 있어서 자동안정장치가 가능해지는 것이다.자동조종을 할 때는 가속도를 측정할 필요가 있는데 측정된 가속도는 전자회로에 입력되어 지속적으로 현재의 속도와 거리를 계산하고, 이를 통해서 비행기 안에서도 현재의 위치와 고도, 속도를 알수 있다.3. 갭 센서갭이란 물체와 물체 사이의 틈새 또는 간격을 말하며, 갭 센서는 비 접촉 미세변위 센서로, 프로브에 고주파 코일을 이용해서 그 발생자계 내에 도전체가 접근 했을 때, 그 도전체 내에 발생하는 와전류에 의해 프로브 코일의 인덕턴스가 변화하는 것을 측정원리로 하고 있다.Inductive Type Gap Sensor는 코일에 의해 발생하는 자계를 이용한 비 접촉 gap sensor 이다. 강자성체에 코일을 감아 만든 센서 probe와 강자성체 target과의 gap에 따라 probe에 의해 발생한 자계의 흐름이 바뀌고, 이것은 코일 inductance 변화로 나
자연 대류 (Natural convection)자연대류는 팬, 송풍기와 같은 외부 유동에 의한 강제대류와는 달리 온도차에 의한 부력의 변화에 의한 흐름이다. 자연대류는 온도 차에 의한 부력에 의하여 유발되므로 속도 경계층 깊이와 온도 경계층 깊이가 같게 된다.예)태양열 온수기의 종류자연대류식 온수기집열기 상부에 축열조를 설치하고 그 사이를 열매체이동관으로 연결시킨 구조이며, 집열기에서 가열된 열매체는 비중 차이에 의해 상승하여 축열조로 유입되고, 축열조 내에서는 온도차에 의해 하부에 모인 저온 열매체가 압력 차에 의해 집열기 쪽으로 하강하여 다시 태양열을 집열한다.즉 자연대류의 원리에 의해 열매체를 가열, 저장하는 시스템이다. 열매체의 순환은 일사가 시작됨과 동시에 시작되고, 일사가 정지되면 열매체의 순환도 정지된다.자연대류식은 사용지역의 기후 조건에 따라 열매체로 물을 사용하는 것과 부동액을 사용하는 것으로 구분할 수 있다.물을 열매체로 사용하는 것은 집열기 및 축열조에 물을 넣고 가열하여 사용하는 것으로서 온화한 기후지역에서 사용가능하며, 우리 나라의 경우는 기후 조건상 동절기의 집열기 및 시스템의 동파문제를 해결하기 위해 주로 부동액과 물을 혼합한 것을 열매체로 사용한다.이 열매체가 축열조에 들어가 열교환기를 통하여 냉수를 온수로 바꾸어 준다. 따라서 효율은 다소 떨어지나 동파방지효과가 우수하다.강제대류 (Forced convection)가열된 공기나 유체가 움직이면서 열이 전달되는 현상을 대류라 한다. 자연스런 대류는 유체의 온도가 높아지면 부피가 팽창하여 밀도가 낮아지고 부력이 커져서 결국 위로 올라가려고 하기 때문에 생긴다. 이런 순환운동으로 주전자의 물이나 방의 공기가 균일하게 가열된다. 분자가 열을 받으면 속도가 커져서 움직이는 공간을 넓히고 위로 올라간다. 그러나 위로 올라간 분자는 다시 식어서 서로 가깝게 모이게 되고, 밀도가 커져서 결국 밑으로 내려온다. 이에 비해 강제로 대류를 시키는 강제대류는 온도변화에 따라 생기는 것이 아니다. 즉, 선풍기로 공기를 움직이거나 물을 펌프로 끌어올리는 등 강제적인 힘이 필요하다. 대기 중에서 일어나는 대류는 태양복사에 의해 지구 표면의 일부가 가열되어 분자들이 위로 올라간 후, 차가운 물질 표면에 닿으면 식어서 내려오는 과정이다. 이러한 대류는 보통 수직으로 일어나며 구름이나 천둥 등의 기상현상을 공기의 대류현상으로 설명할 수 있다.예)자동차 연료 윤활 시스템 냉각 방식 종류[강제대류방식]강제순환식(forced water circulation system)실린더 블록과 헤드에 설치된 물 재킷(water jacket)내에 냉각수를 순환시켜 냉각작용을 하게 한 것으로 기관의 온도는 냉각수로 표시되며 80℃ 전후이다. 또 유출·입 되는 냉각수의 온도차는 5∼10℃이다.카멜 참바람 전자 제습기[CMUV-301C]모 델 명: 카멜참바람제습기 CMUV-301C외 형 수 치: 220mm*350mm*110mm중 량: 4KG사용 소자: THERMOELECTRIC .MODULE방열 방식: 강제 대류방식동작 방식: AUTO/CONT제습 능력: 30cc/h 30℃ 80%소비 전력: 50W정격 전압: AC85~265V, 60Hz/50Hz- 사용온도범위:0°c ~ 45°c- 제습 범위:RH 20% ~ 90%- 소 음:40 dB 이하카멜 전자제습기의 특징- 철저한 에너지 절약형 설계전자제습방식은 고효율의 열전반도체를 사용하며, 습도센서 컨트롤러가 내장되어 있습니다.사용자가 원하는 설정값을 입력하여 설정값 이하가 되면 작동이 중단됨으로 제습기와 공기정화기의 자동제어가 가능해 불필요한 전력손실을 막아 줍니다.- 다양한 경제적 기능펠티어 반도체를 사용한 강력한 제습효과오존을 사용한 공기정화로 산소공기 공급습도컨트롤러가 내장되어 자동습도조정 가능악취를 산화분해하여 중화시킴으로서 탈취 제거- 강력한 강제대류방식강제대류 방식은 냉각부를 통하는 공기의 양을 보다 많이 늘리기 때문에 자연대류 방식보다 제습 능력을 향상시키며, 실내에 오염된 공기를 오존처리방식으로 탈취, 살균 후 다시 정화된 공기로 환원시킨다.- 정확한 습도제어고효율의 열전반도체소자와 습도센서 컨트롤러가 내장되어 원하는 습도 조절이 가능하며, 습도센서 컨트롤러가 습도를 자동 감지하여 20%-90%까지 습도 제어가 가능하도록 하였다.- 반영구적인 수명본 제품은 열전반도체 소자를 사용하여 크기를 최소화 하였으며, 디지털 방식의 습도 컨트롤러를 사용하며, 오존의 공기중화장치를 사용하여 한번의 설치로 유지보수가 거의 필요 없는 반영구적인 제품입니다.