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pp.257-271
본 연구는 히트펌프와 잉여 태양에너지를 이용한 온실의 난방효과를 검토하고, 난방을 위한 FCU(Fan Coil Unit)의 적정 소요대수를 검토하였다. 실험기간 동안 최저 및 평균 외기온은 각각 26.2℃, –11.5℃ 및 4.4℃정도이었고, 수평면 일사량은 0.75~20.54 MJ·m-2 정도의 범위에 있다. 이 기간 동안 온실로 부터 회수된 총 잉여 태양에너지는 1,579,884.9kcal 정도로 나타나 이상화탄소 배출량을 약 470.3 kgCO2정도 절감시킬 수 있을 것으로 나타났다. 그리고 히트펌프 작동에 의해 축열탱크에 축열된 총 열 량은 26,556,903.6kcal로 이산화탄소의 발생량을 8,366.2 kgCO2정도 절감시킬 수 있는 것으로 나타났 다. 히트펌프에 의해 축열된 총 열량 중에 잉여 태양에너지에서 얻은 열량의 비율은 최소 0.0%, 최대 20.9%, 평균 6.1%정도로서 기상상태나 히트펌프 작동상태 등에 따라 큰 차이가 있었다. 히트펌프 시스 템의 성능계수와 히트펌프의 효율은 각각 약 2.64정도 및 약 86.6%전후인 것으로 나타났다. 또한 총 난방에너지는 23,554,744.7kcal으로서 실제 히트펌프에 의해 축열탱크에 축열된 량의 약 88.7%정도를 이용하는 것으로 나타났다. 시간당 전체 난방에너지는 10,993.1~18,786.9kcal·h-1범위였고, 평균 14,381.3kcal·h-1이로서 대부분 난방부하보다 많은 것으로 나타났다. FCU는 대당 1,597.9 kcal·h-1 전후의 값이나 5.0~6.0m2당 1대 정도로 설계하면 큰 문제가 없을 것으로 추정되었다.
This study demonstrates the heating effect of a greenhouse using a heat pump surplus solar energy, providing the appropriate number of required FCUs(Fcu Coil Unit) based on heating. During the experiment, the minimum and average external temperatures are –11.5℃, 26.2℃ and 4.4℃, respectively. The amount of horizontal solar radiation was in the range of 0.75~20.54MJ·m-2. The total recovered surplus solar energy from the greenhouse was calculated to be 1,579,884.9kcal, indicating a possible reduction in CO2 emissions of 470.3kg. Due to the heat pump operation, the total heat storage in the heat storage tank was 26,556,903.6kcal, showing a further reduction in CO2 emissions by 8,366.2kg. Weather conditions and the heat pump operation can affect the calories obtained from the surplus solar energy, as compared to the total calories stored by the heat pump, sith a range of 0.0%~20.9% and an average of 6.1%. The performance coefficient of the heat pump system and the efficiency of the heatpump were approximately 2.64% and 86.6%, respectively. Moreover, the total heating energy was 23,554,744.7kcal, confirming that 88.7% of heat energy stored in the heat storage tank was used by the heat pump. The total heating energy with time was 10,993.1~18,786.9kcal·h-1, with an average of 14,381.3kcal·h-1, and therefore, one FCU is required for each 5.0~6.0㎡.
