여름철 고온기에 시설 이용율을 높이고 안정적인 생산을 하기 위해서는 고온 극복 시스템의 도입이 필요하며, 이러한 시스템을 도입하기 위하여는 적정 설비용량의 중요하다. 온실의 고온극복방법을 차광환기시스템, 차광환기 패드시스템, 차광환기 포그시스템으로 설정하고, 각 방법별로 시스템의 설계제원 결정을 위한 열평형식을 구성하였으며 현장 실험을 통하여 적용성을 검토하였다. 환기창 단면 풍속을 1분 간격으로 측정하여 유량으로 환산한 값을 환기량의 실측치로 하고 열평형식을 이용하여 계산한 환기량과 비교한 결과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 열평형 모델의 입력변소중 피복재의 열관류이 1% 증가하면 필요환기량은 0.3% 감소하였고, 태양복사에 대한 증발산비(E)의 값이 1% 증가하면 필요환기량은 1.3%나 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, E 값의 선택이 매우 중요하며 온실의 환기 및 냉방 설계기준을 설정하기 위해서는 여러 가지 작물의 상태에 따른 E값의 변화를 실측한 자료의 축적을 통해 가이드라인이 제시되어야 할 것으로 판단된다. 온실의 환기 및 냉방 설비 용량 결정을 위한 열평형 모델의 적용성을 검토하기 위하여 6가지의 동일한 조건에 대하여 시뮬레이션한 결과, 필요 공기교환율은 5.1∼7.7%정도, 증발수량은 6.8∼9.3%정도 fan and pad 시스템이 포그시스템에 비하여 큰 것으로 나타났다.
여름철 고온기에 시설 이용율을 높이고 안정적인 생산을 하기 위해서는 고온 극복 시스템의 도입이 필요하며, 이러한 시스템을 도입하기 위하여는 적정 설비용량의 중요하다. 온실의 고온극복방법을 차광환기시스템, 차광환기 패드시스템, 차광환기 포그시스템으로 설정하고, 각 방법별로 시스템의 설계제원 결정을 위한 열평형식을 구성하였으며 현장 실험을 통하여 적용성을 검토하였다. 환기창 단면 풍속을 1분 간격으로 측정하여 유량으로 환산한 값을 환기량의 실측치로 하고 열평형식을 이용하여 계산한 환기량과 비교한 결과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 열평형 모델의 입력변소중 피복재의 열관류이 1% 증가하면 필요환기량은 0.3% 감소하였고, 태양복사에 대한 증발산비(E)의 값이 1% 증가하면 필요환기량은 1.3%나 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, E 값의 선택이 매우 중요하며 온실의 환기 및 냉방 설계기준을 설정하기 위해서는 여러 가지 작물의 상태에 따른 E값의 변화를 실측한 자료의 축적을 통해 가이드라인이 제시되어야 할 것으로 판단된다. 온실의 환기 및 냉방 설비 용량 결정을 위한 열평형 모델의 적용성을 검토하기 위하여 6가지의 동일한 조건에 대하여 시뮬레이션한 결과, 필요 공기교환율은 5.1∼7.7%정도, 증발수량은 6.8∼9.3%정도 fan and pad 시스템이 포그시스템에 비하여 큰 것으로 나타났다.
A certain system to overcome high temperature should be introduced for the stable year-round cultivation in greenhouses. There are efficient methods to overcome high temperature such as ventilation system with shading screen, fan and pad system with screen, and fog system with screen. This study was...
A certain system to overcome high temperature should be introduced for the stable year-round cultivation in greenhouses. There are efficient methods to overcome high temperature such as ventilation system with shading screen, fan and pad system with screen, and fog system with screen. This study was carried out to find a means to determine the capacity of such system. Heat balance equations for each system were established and verified by experimental results. The calculated ventilation rates from heat balance equations showed a good agreement with the measured ones. The evapotranspiration coefficient was the most important parameter affecting the ventilation requirement among input parameter affecting the ventilation requirement among input parameters except weather data. When the evaportanspiration coefficient increased 1%, the ventilation requirement decreased 1.3%. Therefore the data of evapotranspiration coefficient should be accumulated by various experiments, and then design standards and selection guidelines should be provided. The simulation results for same design conditions shown that air exchanges requirement and evaporating water of fan and pad system were 5.1∼7.7% and 6.8∼9.3% larger than those of fog system, respectively.
A certain system to overcome high temperature should be introduced for the stable year-round cultivation in greenhouses. There are efficient methods to overcome high temperature such as ventilation system with shading screen, fan and pad system with screen, and fog system with screen. This study was carried out to find a means to determine the capacity of such system. Heat balance equations for each system were established and verified by experimental results. The calculated ventilation rates from heat balance equations showed a good agreement with the measured ones. The evapotranspiration coefficient was the most important parameter affecting the ventilation requirement among input parameter affecting the ventilation requirement among input parameters except weather data. When the evaportanspiration coefficient increased 1%, the ventilation requirement decreased 1.3%. Therefore the data of evapotranspiration coefficient should be accumulated by various experiments, and then design standards and selection guidelines should be provided. The simulation results for same design conditions shown that air exchanges requirement and evaporating water of fan and pad system were 5.1∼7.7% and 6.8∼9.3% larger than those of fog system, respectively.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 온실의 고온극복방법을 차광환기시스템, 차광환기 패드시스템 (fan and pad system with screen), 차광환기 포그시스템 (fog system with screen)으로 설정하고, 온실의 고온극복을 위한 시스템의 설계제원 결정 알고리즘을 제공할 목적으로 각각의 시스템에 대한 열평형식을 구성하고 현장 실험을 통하여 적용성을 검토하였다.
제안 방법
)를 수직방향으로 설치하여 횐.기창의 단면수직 풍속을 계측하였다. 재배작물은 포도(본엽 4~5매) 였으며 횐기량의 표준오차가 최소로 되는 E 값을 추정하였다.
또한 개발된 열평형 모델을 적용하여 Table 1과 같은 6가지 조건에 대하여 긱킥- fan and pad 시스템과 포그시스템의 필요환기량 및 증빌수량을 결정하고 비교하였다.
재배작물은 포도(본엽 4~5매) 였으며 횐기량의 표준오차가 최소로 되는 E 값을 추정하였다. 모델의 검증은 실내외 온습도와 일사량으로부터 모델에 의하여 환기량을 계산하고 실측치와 비교하였다. 환기량의 실측치는 환기창 단면 수지 풍속 측정치로부터 환산(Q = AW)하였다.
증발수량을 구해본 결과이다. 설계조건은 2,000 ㎡(평균높이 3.0 m, 피복면적 3, 000 nf)의 플라스틱 온실(열관류율 6.8 W . ㎡. ℃-1, 광투과율 0.88)에 E=0.3, 차광율 50%로 설정하였다. 일사량 900 W .
1)에서 2000년 5월중에 실시하였다. 실내외 온습도는 HOBO data logger (Onset computer co.)를 사용하여 계측하였으며, 실내온도는 6개 측점 (각동의 중앙단면의 1.3 m, 23 m 높이)에서 각각 측정하여 평균값을 취하였다. 실내외 일사량은 LI200X pyranometer(Campbell scientific Inc.
온실의 고온극복방법은 차광환기시스템, 치광환기 패드시스템, 차광환기 포그시스템으로 설정하였으며, 미국농공학회 (ASAE, 1997)의 Design Standards에서 제시하고 있는 온실의 환기 및 냉방에 관한 열평형식을 기초로 수정식을 구성하였다.
작물의 증발산에 의해 잠열형테로 소비되는 에너지 의 비율(E)이다. 이들 매개변수가 필요 환기량에 미치는 영향을 평가하기 위해서 각각의 매개변수 값을 기본값(U=6.5 W . m'2 # ℃-1, E=0.5)에 대하여 ±60% 범위에서 변화시키면서 시뮬레이션을 실시하였으며 , Fig. 5는 각 매개변수의 증가율에 따른 필요환기량의 변화를 나타낸 것이다. U값이 1% 증가할 때 필요환기량은 0.
2%인 노즐이 1 m 간격으로 설치되어 있다. 포그시스템 가동시의 열평형식에 외한 환기량 계산치와 실측치의 비교를 통하여 검증하였으며, 포그시스템의 실제 분무량과 수분평형식에 의한 증발량을 비교하여 증발율을 검토하였다.
한편, 포그시스템의 실제 분무량과 수분평형식에 의해 구한 증발량을 비교하여 증발율을 검토해 보았다. 실험온실은 자연환기 상태에서 분무량 1.
모델의 검증은 실내외 온습도와 일사량으로부터 모델에 의하여 환기량을 계산하고 실측치와 비교하였다. 환기량의 실측치는 환기창 단면 수지 풍속 측정치로부터 환산(Q = AW)하였다.
대상 데이터
min-1가 필요한 것으로 나타났다. fan and pad 시스템을 기동할 경우의 실내습도는 71.1 ~75.2%로 예측되었으며, 포고시스템에서는 이와동일한 조건의 습도에 해당되는 실내습도비를 입력자료로 사용하였다.
모델 검증을 위한 실험은 포그시스템이 가동중인 폭 6.5 m, 길이 18 m의 단동 유리온실(처마높이 2.5 m, 지붕높이 4.0 m)에서 2000년 8월중에 실시하였다. 각종 계측 방법은 차광환기시스템의 실험과 동일하다.
실험은 충북 음성에 위치한 길이 80 m, 면적 1600 n?인 아치형 3연동 은실(Fig. 1)에서 2000년 5월중에 실시하였다.
1600 n?인 아치형 3연동 은실(Fig. 1)에서 2000년 5월중에 실시하였다. 실내외 온습도는 HOBO data logger (Onset computer co.
성능/효과
5는 각 매개변수의 증가율에 따른 필요환기량의 변화를 나타낸 것이다. U값이 1% 증가할 때 필요환기량은 0.3% 감소하는 것으로 나타났으며, E값이 1% 증가할 때 필요환기량은 1.3%나 감소하는 것으로 나타나 E 값의 선택이 매우 중요함을 알 수 있다. 따라서 온실의 환기 및 냉방 설계기준을 설정하기 위해서는 여러 가지 작물의 상태에 따른 E 값의 변화를 실측한자료의 축적이 필요할 것으로 판단된다.
7은 fan and pad 시스템 및 포그시스템 설계온실의 외부기상조건에 따른 필요 공기교환율과 증발수량을 비교한 것이다. 동일한 조건하에서 필요 공기교환율은 5.1 ~7.7%정도, 증발수량은 6.8~ 9.3%정도 fan and pad 시스템이 포고시스템에 비하여큰 것으로 나타났다.
이머로 세팅되어 있다. 증발율은 최소 21.3%, 최대 96.1%, 평균 54.4%로 나타났으며, 포그냉방을 실시한 10시~16시 사이의 실내평균기온은 34.5℃, 평균습도는 62.6%로 증발효율(냉방효율)이 그다지 좋지 못했다.
29로 추정되었다. 치광환기시스템의 열평형식을 이용하여 계산한 환기량(n? .s-1)과 실측치를 비교한 결과 Fig. 3과 같이 비교적 잘 일치하였다 (1=0.638, 유의한 F=1.8XW26).
후속연구
3%나 감소하는 것으로 나타나 E 값의 선택이 매우 중요함을 알 수 있다. 따라서 온실의 환기 및 냉방 설계기준을 설정하기 위해서는 여러 가지 작물의 상태에 따른 E 값의 변화를 실측한자료의 축적이 필요할 것으로 판단된다.
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