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단동온실 내 공기순환팬 사용에 따른 온습도 및 에너지소비량 비교 분석 KCI 등재

Analysis of Air Temperature and Humidity Distributions and Energy Consumptions according to Use of Air Circulation Fans in a Single-span Greenhouse

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/352554
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생물환경조절학회지 (Journal of Bio-Environment Control)
한국생물환경조절학회 (The Korean Society For Bio-Environment Control)
초록

본 연구는 방울토마토 재배 단동온실에 공기순환팬을 설치하고 공기순환팬이 온실 내 온도 및 습도 분포, 에너지소비량에 미치는 영향을 분석하였다. 공기순환팬은 날개 크기 230mm의 Stainless 팬으로, Lee 등(2016)의 연구결과를 참고하여 시험구 온실에 9m 간격으로 총 18 대를 설치하였다. 온실 내부 온습도는 온실 길이방향으 로 4등분하여 1/4 지점과 3/4 지점의 중앙에 센서를 설치하고 0.8m, 1.8m 높이 2곳의 온습도를 난방을 주로 하는 야간(오후 6시~다음 날 오전 7시)에 5분 간격으로 측정하였다. 에너지소비량은 각 온실에 위치한 온수펌프의 유량, 온수 출수부와 환수부의 온도차를 측정하여 계산하였다. 공기순환팬을 사용하지 않았을 때 측점 간 온도차 및 습도차의 평균값은 0.75oC, 2.19%였으며 공기 순환팬 사용 시 측점 간 온도차 및 습도차의 평균값은 0.42oC, 1.27%로 감소하였다. 공기순환팬 설치 온실과 미설치 온실의 누적 에너지소비량은 각각 4,673kWh, 4,009kWh로 공기순환팬 설치 온실에서 약 14.2%의 에너지를 적게 소모하였다. 이러한 결과로 보아 온실 내 공기순환팬 사용은 공기를 지속적으로 교반시켜 주어 온실 전체의 온도 및 습도를 균일하게 만들고, 공기의 온도가 빠르게 변하지 않도록 해주어 난방 장치의 가동 시간과 에너지소비량을 줄일 수 있다.

The aim of this study was to compare and analyze air temperature and humidity distribution and energy consumptions according to using air circulation fans in single-span greenhouses. The greenhouses located in Cheongnam-myeon, Cheongyang-gun, Chungcheongnam-do, Korea. There were cherry tomatoes in the greenhouses and the size of greenhouses was as follows;ridge height : 3.2 m, wide : 6 m, length : 95 m. The heating system was composed of a hot-water boiler and 6 FCUs(Fan Coil Unit)-4 FCUs were on bottom with duct and 2 FCUs were installed at 2.0 m. A total of 18 air circulation fans(impeller’s diameter : 230 mm) were bilaterally arranged in 2 rows in the experimental greenhouse. The sensors for measuring air temperature and humidity were located at a quarter and three quarters of a length. The height of sensors were 0.8 m, 1.8 m. To calculate energy consumption in greenhouses, water temperature at inlet and outlet in a water pump, volume of water were measured. Form February 3rd to March 23th, temperature, humidity and energy consumptions were measured during heating time(6pm~7am). In a greenhouse without fans, the average differences of temperature and humidity were 0.75oC, 2.31%, respectively. The operation of fans showed their differences to 0.42oC, 1.8%. The standard deviation of temperature and humidity between measuring points in the greenhouse with fans was lower than the greenhouse without fans. Total energy consumptions in a greenhouse without fans were 4,673 kWh. In the greenhouse with fans, the total energy consumptions were 4,009 kWh. The energy consumptions in a greenhouse with fans 14.2% were less than the greenhouse without fans. Therefore, air circulation makes temperature and humidity uniform and saves energy consumptions for heating.

목차
Abstract.
 서 론
 재료 및 방법
  1. 온실 및 공기순환팬
  2. 온실 내 온습도 및 에너지소비량 측정
 결과 및 고찰
  1. 공기순환팬 운용에 따른 온실 내 온도 및 습도의균일성 비교
  2. 공기순환팬 운용에 따른 온실 에너지소비량 비교
 적 요
 사 사
 Literature Cited
저자
  • 이태석(농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부 에너지환경공학과, Division of Energy & Environmental Engineering, NIAS, RDA) | Tae Seok Lee
  • 강금춘(농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부 에너지환경공학과, Division of Energy & Environmental Engineering, NIAS, RDA) | Geum Choon Kang Corresponding author
  • 김형권(농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부 에너지환경공학과, Division of Energy & Environmental Engineering, NIAS, RDA) | Hyung Kweon Kim
  • 문종필(농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부 에너지환경공학과, Division of Energy & Environmental Engineering, NIAS, RDA) | Jong Pil Moon
  • 오성식(농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부 에너지환경공학과, Division of Energy & Environmental Engineering, NIAS, RDA) | Sung Sik Oh
  • 권진경(농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예연구소, Protected Horticulture Research Institute, NIHHS, RDA) | Jin Kyung Kwon Corresponding author