본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능 개선을 목적으로 기 설계된 세 가지 열교환 장치와 기존의 장치에서 열교환 면적과 파이프의 두께 및 공기흐름 방향을 개량한 새 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전입에서 각각 42.2%, 40.6% 및 54.4% 정도였으나 , 새로 개량된 D형은 69.2%로써 가장 현저히 높게 나타났다. 그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열회수 성능 개선효과 (A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향 180${\circ}C$ 굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다. 결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등 을 고려하여 기능한 한 범위 내에서 열 교환면적을 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 앓게 하고 풍속을 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨을 알 수 있었다. 그리고 송풍기 용량이 필요이상으로 큰 경우, 소비전력이 많게 되는 등의 문제가 있기 때문에 적정용량 및 제품의 안정성을 고려하여 선택해야 할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능 개선을 목적으로 기 설계된 세 가지 열교환 장치와 기존의 장치에서 열교환 면적과 파이프의 두께 및 공기흐름 방향을 개량한 새 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전입에서 각각 42.2%, 40.6% 및 54.4% 정도였으나 , 새로 개량된 D형은 69.2%로써 가장 현저히 높게 나타났다. 그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열회수 성능 개선효과 (A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향 180${\circ}C$ 굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다. 결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등 을 고려하여 기능한 한 범위 내에서 열 교환면적을 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 앓게 하고 풍속을 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨을 알 수 있었다. 그리고 송풍기 용량이 필요이상으로 큰 경우, 소비전력이 많게 되는 등의 문제가 있기 때문에 적정용량 및 제품의 안정성을 고려하여 선택해야 할 것으로 판단되었다.
This study was carried out to improve the performance of pre-developed heat recovery devices attached to exhaust-gas flue connected to combustion chamber of greenhouse heating system. Four different units were compared in the aspect of heat recovery performance; A-, B-, and C-types are exactly the s...
This study was carried out to improve the performance of pre-developed heat recovery devices attached to exhaust-gas flue connected to combustion chamber of greenhouse heating system. Four different units were compared in the aspect of heat recovery performance; A-, B-, and C-types are exactly the same with the old ones reported in previous studies. D-type newly developed in this experiment is mainly different with the old ones in its heat exchange area and tube thickness. But airflow direction(U-turn) and pipe arrangement are similar with previous three types. The results are summarized as follows; 1. System performances in the aspect of heat recovery efficiency were estimated as 42.2% for A-type, 40.6% for B-type, 54.4% for C-type, and 69.2% for D-type. 2. There was not significant improvement of heat recovering efficiency between two different airflow directions inside the heat exchange system. But considering current technical conditions, straight air flow pattern has more advantage than hair-pin How pattern (U-turn f1ow). 3. The main factors influencing on heat recovery efficiency were presumably verified to be the total area of heat exchange surface, the thickness of ail-flow pipes, and the convective heat transfer coefficient influenced by airflow velocity under the conditions of allowable pipe durability and safety. 4. Desirable blower capacity for each type of heat recovery units were significantly different to each other. Therefore, the optimum airflow capacity should be determined by considering in economic aspect of electricity required together with the optimum heat recovery performance of given heat recovery systems.
This study was carried out to improve the performance of pre-developed heat recovery devices attached to exhaust-gas flue connected to combustion chamber of greenhouse heating system. Four different units were compared in the aspect of heat recovery performance; A-, B-, and C-types are exactly the same with the old ones reported in previous studies. D-type newly developed in this experiment is mainly different with the old ones in its heat exchange area and tube thickness. But airflow direction(U-turn) and pipe arrangement are similar with previous three types. The results are summarized as follows; 1. System performances in the aspect of heat recovery efficiency were estimated as 42.2% for A-type, 40.6% for B-type, 54.4% for C-type, and 69.2% for D-type. 2. There was not significant improvement of heat recovering efficiency between two different airflow directions inside the heat exchange system. But considering current technical conditions, straight air flow pattern has more advantage than hair-pin How pattern (U-turn f1ow). 3. The main factors influencing on heat recovery efficiency were presumably verified to be the total area of heat exchange surface, the thickness of ail-flow pipes, and the convective heat transfer coefficient influenced by airflow velocity under the conditions of allowable pipe durability and safety. 4. Desirable blower capacity for each type of heat recovery units were significantly different to each other. Therefore, the optimum airflow capacity should be determined by considering in economic aspect of electricity required together with the optimum heat recovery performance of given heat recovery systems.
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제안 방법
따른 풍량별로 분석하였다. 단, LPG 연소실의 온도는 온풍난방기의 배기가스 온도가 230{{= match }}38CTC 범위에 있고, 열회수장치의 사용 안전범위인 400{{= match }}{{= match }}인 점올 고려하여 280{{= match }} 전후가 되도록 LPG 가스 조절기로 적절히 조절하였으며, LPG 사용량은 용량 40 kg, 감도 0.1 g인 디지털 저울(TP4KS, OHAUS:{{= match }} 이용홍} 여 1분 간격3 측정하였다.
측정하였다. 배기가스로부터 회수되는 열량은 측점 과 측점{{= match }}2 간 공기의 엔탈피 차이와 단위시간당 파이프를 틍과하는공기의 질량 관계로부터 계산하였다.
본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연틍에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능 개선{{= match }} 목적{{= match }} 기 설계된 세 가지 열교환 장치와 기존의 장치에 서열교환 면적과 파이프의 두께 및 공기흐름 방향{{= match }} 개량한 새 열교환 장치에 대해 열회수 성능{{= match }} 실험적으로 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전압에서 각각 42.
외부 온도는 실험 장치에서 5 m 정도 떨어진 백엽상 내의 건 . 습구 온도를사용하였다.
열회수 성능은 열회수기에 장착된 송풍기의 풍속변화에 따른 풍량별로 분석하였다. 단, LPG 연소실의 온도는 온풍난방기의 배기가스 온도가 230{{= match }}38CTC 범위에 있고, 열회수장치의 사용 안전범위인 400{{= match }}{{= match }}인 점올 고려하여 280{{= match }} 전후가 되도록 LPG 가스 조절기로 적절히 조절하였으며, LPG 사용량은 용량 40 kg, 감도 0.
열회수기 유출부의 풍속은 유출부의 직경과 동일한지름 200 mm의 덕트를 약 1.2 m 정도 연장하여 덕트 끝에서 20cm정도 내측에서 열선풍속계(7456, KANOMAX)롤 이용하여 측정하였다.
유. 츺입부 등 각 측점의 온도는 온도센서(the. mocouple)롤 설치하여 1{{= match }}초 간격으로 측정하였으며, 측정값은 Data logger(10K2)게 저장하여 분석하였다. 외부 온도는 실험 장치에서 5 m 정도 떨어진 백엽상 내의 건 .
성능/효과
그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열 회수성능 개선효과(A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향을 180{{= match }}굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다. 결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것 3 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등올 고려하여 가능한 한 범위 내에서 열 교환면적 {{= match }} 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 얇게 하고 풍속 올 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨 {{= match }} 알 수 있었다.
비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전압에서 각각 42.2%, 40.6% 및 54.4% 정도였으나, 새로 개량된 D형은 69.2%로써 가장 현저히 높게 나타났다. 그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열 회수성능 개선효과(A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향을 180{{= match }}굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다.
그리고 A형 및 B형에 비해 열 교환면적{{= match }} 약 25.6 % 증가시킨 C형, 또 A형 및 B형과 C형게 비해 열 교환면적 올 각각 40.0%와 11.4% 증가시킨 D형의 경우를 보면, C형은 풍량<로 각각 50.7% 및 54.4% 정도로 나타났고, D형의 경우는 각각 51.7% 및 69.2% 정도로써 C형과 D형은 풍량을 증가시키면 열 회수 효 올이 증가하는 것{{= match }} 나타났다. C형과 D형{{= match }} 동일 전압의 A형과 비교해 보면, 각각 12.
따라서, 열교환 파이프의 내구성 등{{= match }} 고려하여 가능한 범위 내에서 열 교환면적{{= match }} 증대시키거나 파이프의 두께를 얇게 하고 풍속{{= match }} 증대시키는 것이 열 회수성능 올 개선할 수 있{{= match }} 것으로 판단된다. 또 공기의 흐름 방향이 열 회수성능 개선효과와는 관계가 없는 것으로 판단된다.
결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것 3 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등올 고려하여 가능한 한 범위 내에서 열 교환면적 {{= match }} 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 얇게 하고 풍속 올 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨 {{= match }} 알 수 있었다. 그리고 송풍기 용량이 필요이상으로 큰 경우, 소비전력이 많게 되는 등의 문제가 있기 때문에 적정용량 및 제품의 안정성{{= match }} 고려하여 선택해야 할 것 3 판단되었다.
이상의 결과룰 보면, C형 및 D형이 A형 및 B형보다 열 회수효올이 상대적으로 높게 나타난 것은 열 교환면적이 상대적으로 크기 때문이고, 열 회수용 공기의 흐름방향 변화와는 관계가 없는 것{{= match }}로 판단할 수 있다. 또 D형이 C형 보다 열 회수효올이 큰 것도 열 교환면적 증가, 파이프 두께의 감고 및 풍속 증가에 따른 대류열잔닽계수의 증가 때문인 것으로 판단된다.
후속연구
그리고 240 V인 경우, A, B, C 및 D형의 풍량은 송풍기 최대용량의 약 64%, 32%, 37% 및 96% 정도로 상당한 차이가 있옴올 알 수 있다. 따라서 사용하기 전에 실제 제품별 형상이나 용량에 따른 소풍용량에 대해서도 검토하여야 할 것{{= match }}로 판단된다.
참고문헌 (6)
Kim Y.J., G.J, Lee, J.W. Shin, Y.S, Yu and J.T. Jang. 1999, Underground hot heating system development using exhaust gas heat in the hot air heater, J. Bio-Env. Con. 8(2):100-103 (in Korean)
Korea Society for Agricultural Machinery, 2001, Agricultural machinery yearbook 2001-2002, p. 114 (in Korean)
Nam, Y.L, 2001. Strategies for the increased corrpetitiveness of horticulture corps, Korean Research Society for Protected Horticulture, p. 99-112 (in Korean)
Suh, W.M., Y.C. Yoon and J.G. Kang 2000, Analysis of heat exchanging performance of heat recovering device attached to exhaust gas duct. J. Bio-Env. Con. 9(4):212-222 (in Korean)
Suh, W.M., Y.C. Yoon and J.G. Kang 2002, Heat exchanging performance as affected by arrangement of heat exchanging pipe, J. Bio.-Env. Con. 11(3):101-107 (in Korean)
Yoon, Y.C., W.M. Suh and J.S. Kim. 2000, Performance analysis of heat recovering device attached to hot-air-heater for greenhouse, J. Bio-Env. Con. 9(1):85-89 (in Korean)
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