Effects of Circulation Fans on Uniformity of Meteorological Factors in Warm Air Heated Greenhouse

This study was conducted to investigate the effects of horizontal air flow produced by circulation fans on horizontal and vertical profiles of meteorological factors. The three-dimensional distributions of air speed, air temperature, relative humidity and carbon dioxide $(CO_2)$ concentration were measured with and without the fans in operation. The uniformity of the spatial distribution of meteorological factors decreased as the outside air temperature decreased. In "fans off" condition, spatial variations of $4.7^{\circ}C$ in air temperature, 19% in relative humidity were detected. When the fans were operated, these variations were reduced to 2.2 and 6.3%, respectively. As the fan capacity increased, the difference in air temperature among sampling points decreased. The fan capacity of $0.0104m^3{\cdot}s^{-1}{\cdot}m^{-2}$ was enough to obtain a reasonable air flow in greenhouse. The vertical profiles of air temperature and $CO_2$ concentration were reasonably uniform regardless of measurement height and fan capacity. Further researches on the position of fans to reduce the difference in air temperature along the width and the effects of using a larger number of smaller fans are required.

순환팬이 온풍난방 온실의 기상분포 균일화에 미치는 영향

이 연구는 순환팬에 의해 만들어지는 수평적인 공기흐름이 환경요인들의 수평 및 수직분포에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 순환팬 가동 유무에 따라 기류 속도, 기온, 상대습도 및 $CO_2$농도의 3차원 분포를 측정하였다. 온실내 기상인자 분포의 균일성은 외기온이 낮아짐에 따라 감소하였다. 무처리시 기온 편차는 4.7, 습도 편차는 19%이었는데 팬을 가동한 경우 그 편차들은 각각 2.2, 6.3%로 감소하였다. 팬 용량이 증가할수록 측점간 기온 편차가 줄어들었는데, 온실 바닥면적당 $0.0104m^3{\cdot}s^{-1}$ 용량의 팬으로 온실내 적정한 공기 유동을 만들 수 있었다. 기온 및 $CO_2$ 농도의 수직분포는 높이나 팬 용량에 관계없이 상당히 균일한 것으로 나타났다. 폭 방향의 기온 편차를 줄일 수 있는 팬 배치와 소용량의 팬을 다수 설치했을 때의 효과에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.