• Title/Summary/Keyword: Greenhouse heating

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지역별 온실내의 잉여 태양에너지 산정 (Estimation of Surplus Solar Energy in Greenhouse Based on Region)

  • 윤용철;임재운;김현태;김영주;서원명
    • 농업생명과학연구
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    • 제45권4호
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    • pp.135-141
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    • 2011
  • 본 연구에서는 주간동안 온실 내에서 발생되는 잉여 태양에너지를 분석하고, 또한 잉여 태양에너지의 적정 축열 시스템 설계에 필요한 기초자료를 제공할 목적으로 수행하였다. 분석에 이용된 기상자료는 표준기상년 데이터로서 이용하여 국내 주요 지역을 대상으로 온실 형태별로 잉여 태양에너지를 분석하였을 뿐만 아니라 소요 난방에너지 등도 분석 및 검토하였다. 이상의 결과를 요약하면 다음과 같다. 9개 지역을 대상으로 지역별 잉여 태양에너지를 대해 분석한 결과, 난방에너지 대비 잉여 태양에너지 비율은 온실 형태별로 각각 약 212.0~228.0%로서 제주가 가장 높게 나타났다. 그 다음으로 부산, 광주, 진주, 대구, 대전, 전주, 수원, 및 대관령 순으로 나타났다. 그리고 온실 형태에 관계없이 몇 몇 지역을 제외하면 잉여 태양에너지만으로 소요 난방에너지를 거의 대체할 수 있을 것으로 판단되었다.

온실의 냉난방시스템 설계용 외부기상조건 분석 (Analysis of the Outdoor Design Conditions for Greenhouse Heating and Cooling Systems in Korea)

  • 남상운;신현호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.308-319
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    • 2016
  • 온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.

온실 내 잉여 태양열을 이용한 공기열원 히트펌프 성능향상 (Performance Improvement of an Air Source Heat Pump by Storage of Surplus Solar Energy in Greenhouse)

  • 권진경;강금춘;문종필;강연구;김충길;이수장
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.328-334
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    • 2013
  • 본 연구에서는 온실 내부의 태양 잉여열과 외부의 공기열을 선택적으로 열원으로 이용함으로써 히트펌프의 성능을 향상시키고, 온실의 환기 지연을 통해 이산화탄소 시용비용을 절감할 수 있는 온실 공조시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템의 축열 과정은 태양 잉여열을 이용하는 내부순환모드와 외기열을 이용하는 외부순환모드가 온실 내부온도에 따라 자동으로 절환되도록 구성하였으며, 히트펌프 가동, 축열모드 절환, 난방 가동을 위한 6개의 온도값을 입력함으로써 축열과 난방이 자동으로 수행되도록 설계하였다. 단동온실을 대상으로 무환기 조건에서 기초시험을 수행한 결과, 태양 잉여열을 이용한 축열은 약 11시부터 시작되어 평균 3시간 30분 정도 유지되었으며, 주간의 온실 내부온도는 환기를 수행하지 않음에도 대부분 약 $20{\sim}28^{\circ}C$ 범위를 유지하였다. 주간 내부순환모드에서 시스템의 난방성능계수는 약 3.35로 야간 외부순환모드의 2.46 및 주간 외부순환모드의 2.67에 비해 각각 36% 및 25% 향상됨을 확인하였다. 본 시스템의 개선사항으로 태양 잉여열의 효율적 이용을 위해 축열조 관리온도를 상승시킬 수 있는 고효율 히트펌프의 적용이 필요하며, 온실의 무환기 운용에 따른 과습환경의 조성을 방지하고 태양 잉여열 수준이 높은 시기에 온실의 온도상승을 방지하기 위해 강제환기를 운전모드에 추가할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

여름철, 파프리카 재배온실에서 실내환경조절 시스템과 건구온도 분포에 관한 연구 (A study on Distribution of Dry Bulb Temperature and Indoor Environment Control System of Paprika Greenhouse in Summer Season)

  • 공성훈
    • 태양에너지
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    • 제19권1호
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    • pp.59-65
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    • 1999
  • The zone of greenhouse in Korea increase on a scale yearly. Particularly, greenhouse take up a important value on the agriculture economy. Greenhouse of scale, material, heating system, and drain is progressing to industrialization. The dry bulb temperature, humidity, photosynthesis and so forth are necessary to maintain environment control of greenhouse. The dry bulb temperature among them greatly affects growing of a plant. The purpose of this study is to analyzed the indoor environment control system and the characteristic of dry bulb temperature distribution on a large scale greenhouse in summer season.

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딸기 반촉성재배(半促成栽培) 보조가온(補助加溫)이 야온(夜溫)과 생육(生育)에 미치는 영향(影響) (Effect of Supplementary Heating on the Night Air Temperature and Growth of Strawberry Under Greenhouse Cultivation)

  • 서효덕;박상근;권영삼
    • 한국환경농학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.114-119
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    • 1983
  • 채소(菜蔬)의 시설재배(施設栽培)에서 이상한파(異常寒波) 또는 보온(補溫) 및 가온열량(加溫熱量)의 불족(不足)으로 발생(發生)되는 저온장해(低溫障害)를 방지(防止)하고자 파라핀양초, 석유(石油)램프 및 전열선(電熱線)을 공시(供試)하여 보조가온(補助加溫) 시험(試驗)을 수행(遂行)한 결과(結果)는 아래와 같다. 1) 파라핀양초와 전열선(電熱線) 공중가설(空中架設)에 의(依)한 보조가온방법(補助加溫方法)으로 시설내(施設內)의 야간(夜間) 최저기온(最低氣溫) 강하(降下)를 방지(防止)할 수 있었다. 2) 파라핀양초와 전열선(電熱線) 보조가온(補助加溫)은 딸기에 장해(障害)를 보이지 않았고 생육(生育), 개화(開花), 수확(收穫)의 조기화(早期化)를 현저(顯著)히 촉진(促進)하였으나 총수량(總收量)의 증가(增加)는 인정(認定)되지 않았다. 3) 석유(石油)램프 보조가온(補助加溫)은 식물체(植物體)에 gas장해(障害)가 심(甚)하고 점등(點燈)과 소등(消燈)에 노력(努力)이 많이 들어 실화(失火)의 위험(危險)이 많고 연소(燃燒)에 의(依)한 악취(惡臭)가 심(甚)하여 가온재(加溫材)로서는 불적당(不適當)하였다. 4) 파라핀양초 보조가온(補助加溫)은 기상(氣象)의 예측(豫測)이 불정확(不正確)하므로 연료(燃料)의 낭비(浪費) 또는 가온열량(加溫熱量)이 불족(不足)한 경우(境遇)도 있으나 가온(加溫) 소요회수(所要回數)가 적을 때에 효과적(效果的)으로 사용(使用)할 수 있었다. 5) 전열선(電熱線) 보조가온(補助加溫)은 설치(設置)에 비용(費用)과 노력(努力)이 소요(所要)되나 온도(溫度)의 자동조절(自動調節)과 항온유지(恒溫維持)가 가능(可能)하므로 가온(加溫) 소요회수(所要回數)가 많을 때에 효과적(效果的)인 것으로 판명(判明)되었다.

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충적대수층 계간축열 냉난방 시스템의 온실 난방 효과 (Effects of the Cooling and Heating System with Seasonal Thermal Storage in Alluvial Aquifer on Greenhouse Heating)

  • 문종필;강금춘;김형권;이태석;오성식;진병옥
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권6호
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    • pp.127-135
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    • 2017
  • In this study, a cold well and a warm one with the distance of 100 m were installed in the alluvial aquifer. Groundwater used as the heat and the cold source of heat pump was designed to flow into the warm and the cold well with a diameter of 200 mm. In order to increase the heat and cold storage in aquifer, six auxiliary wells with the diameter of 50 mm and the depth of 30 m were installed at an interval of 5 m from the main well. Also, heat pump 50 RT, the thermal tank $40m^3$, and a remote control and monitoring system were installed in three single-span greenhouses ($2,100m^2$) for growing tomato in Buyeo, Chungcheongnam-do. According to the aquifer heat storage test which had been conducted from Aug. 31 to Sep. 22, 2016, warm water of $850m^3$ was found to flow into warm well. The temperature of the injected water was $30^{\circ}C$ (intake temperature : $15^{\circ}C$), and the heat of 12.8 Gcal was stored. The greenhouse heating test in winter had been conducted from Nov. 21, 2016 to Apr. 30, 2017. On Nov. 21, 2016 when heating greenhouse started, the aquifer temperature of the warm well was $18.5^{\circ}C$. The COP for heating with water source at $18.5^{\circ}C$ was 3.8. The intake water temperature of warm well was gradually lowered to the temperature of $15^{\circ}C$ on Jan. 2, 2017 and the heat pump COP was measured to be 3.2 at that time. As a result, the heat pump COP was improved by 18 %. and retrieval heat was 8 Gcal, the retrieval rate of heat stored in aquifer was estimated at 63 %.