본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 우선 태양광발전시스템을 온실의 인접한 건물의 옥상에 설치하여 기상상태에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 최고, 평균 및 최저온도는 각각 $0.4{\sim}34.1,\;-6.1{\sim}22.2$ 및 $-14.1{\sim}16.7^{\circ}C$ 정도의 범위에 있었다. 그리고 일사량의 경우, 최대, 평균 및 최저값은 각각 $28.8MJ{\cdot}m^{-2}$, $14.9MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 $0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ 정도였고, 전력은 일사량에 비례해서 증가하지 않고 약 750W 전후에서 거의 일정한 것을 알 수 있었다. 일일 최대, 평균 및 최소 소비전력량은 각각 약 5.2kWh, 2.5kWh및 0kWh정도였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 $21m^2$ 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단되었다. 물론 어레이의 온도가 높아지는 한 여름철에는 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 현재까지 실험결과로 보면, 두 인자간에 상관계수가 0.84 정도로 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 우선 태양광발전시스템을 온실의 인접한 건물의 옥상에 설치하여 기상상태에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 최고, 평균 및 최저온도는 각각 $0.4{\sim}34.1,\;-6.1{\sim}22.2$ 및 $-14.1{\sim}16.7^{\circ}C$ 정도의 범위에 있었다. 그리고 일사량의 경우, 최대, 평균 및 최저값은 각각 $28.8MJ{\cdot}m^{-2}$, $14.9MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 $0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ 정도였고, 전력은 일사량에 비례해서 증가하지 않고 약 750W 전후에서 거의 일정한 것을 알 수 있었다. 일일 최대, 평균 및 최소 소비전력량은 각각 약 5.2kWh, 2.5kWh및 0kWh정도였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 $21m^2$ 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단되었다. 물론 어레이의 온도가 높아지는 한 여름철에는 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 현재까지 실험결과로 보면, 두 인자간에 상관계수가 0.84 정도로 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
For the purpose of reducing the cost for greenhouse operation by acquiring the electric power necessary for it, this study installed a solar photovoltaic system on the roof of the building adjacent to green-houses and experimentally examined the quantity of power generation based on weather conditio...
For the purpose of reducing the cost for greenhouse operation by acquiring the electric power necessary for it, this study installed a solar photovoltaic system on the roof of the building adjacent to green-houses and experimentally examined the quantity of power generation based on weather conditions. The results of the study are as per the below: The maximum, average and minimum temperature while the experiment was conducted was $0.4{\sim}34.1,\;-6.1{\sim}22.2$, and $-14.1{\sim}16.7^{\circ}C$ respectively, and the solar radiation was $28.8MJ{\cdot}m^{-2}$ (maximum), $14.9MJ{\cdot}m^{-2}$ (average), and $0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ (minimum). The quantity of electric power didn't increase in proportion to the quantity of solar radiation and instead, it was almost consistent around 750W. Daily maximum, average and minimum consumption of electric power was 5.2kWh, 2.5kWh and 0kWh respectively. Based on the average electric power consumption of the system used for this experiment, it was sufficient in case the capacity and the working time of a hot blast heater are small, but it was short in case they are big. In case the capacity of the hot blast heater is big, the average electric power quantity will be sufficient for array area $21m^2$, about three times of the present area. In summer when the temperature of the array becomes high, the generation of electric power didn't increase in proportion to the quantity of solar radiation, but this experiment result shows a high correlation between two factors (coefficient of correlation 0.84).
For the purpose of reducing the cost for greenhouse operation by acquiring the electric power necessary for it, this study installed a solar photovoltaic system on the roof of the building adjacent to green-houses and experimentally examined the quantity of power generation based on weather conditions. The results of the study are as per the below: The maximum, average and minimum temperature while the experiment was conducted was $0.4{\sim}34.1,\;-6.1{\sim}22.2$, and $-14.1{\sim}16.7^{\circ}C$ respectively, and the solar radiation was $28.8MJ{\cdot}m^{-2}$ (maximum), $14.9MJ{\cdot}m^{-2}$ (average), and $0.6MJ{\cdot}m^{-2}$ (minimum). The quantity of electric power didn't increase in proportion to the quantity of solar radiation and instead, it was almost consistent around 750W. Daily maximum, average and minimum consumption of electric power was 5.2kWh, 2.5kWh and 0kWh respectively. Based on the average electric power consumption of the system used for this experiment, it was sufficient in case the capacity and the working time of a hot blast heater are small, but it was short in case they are big. In case the capacity of the hot blast heater is big, the average electric power quantity will be sufficient for array area $21m^2$, about three times of the present area. In summer when the temperature of the array becomes high, the generation of electric power didn't increase in proportion to the quantity of solar radiation, but this experiment result shows a high correlation between two factors (coefficient of correlation 0.84).
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함 2로서 온실경영비 절감을 목적으로 우선 태양광발전시스템을 온실의 인접한 건물의 옥상에 설치하여 기상상태에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다.
본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 우선 태양광발전시스템을 온실의 인접한 건물의 옥상에 설치하여 기상 상태에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
모든 데이터는 1분 간격으로 측정하였다. 그리고 발생되는 전력량은 부하장치, 즉 니크롬 열선을 이용하여 전력이 발생됨과 동시에 소모되도록 하였다. 물론 발생되는 전력이 직류(DC)이기 때문에 온실 등에 이용할 경우에는 인버터를 사용하여 교류(AC)로 변환한 후, 축전지에 축전하여 사용하여야 할 것이다.
저장하여 계산하였다. 수평면 일사량은 태양광발전기가 설치되어 있는 옥상 바닥에 일사센서 (MS-802> 설치하여 계측하였으며, 모듈의 표면 및 배면 온도, 백엽상내의 건습구 온도는 온도센서(T- iype) 및 데이터로거(ALMEMO 5690-1M)를 이용하여 계측하였다. 모든 데이터는 1분 간격으로 측정하였다.
태양광발전 시스템에서 발생되는 전력은 컨트롤러에 의해 전력과 전압을 측정하여 데이터로거(KEO, SOLAK)에 저장하여 계산하였다. 수평면 일사량은 태양광발전기가 설치되어 있는 옥상 바닥에 일사센서 (MS-802> 설치하여 계측하였으며, 모듈의 표면 및 배면 온도, 백엽상내의 건습구 온도는 온도센서(T- iype) 및 데이터로거(ALMEMO 5690-1M)를 이용하여 계측하였다.
대상 데이터
3에서 알 수 있듯이 두 지역에서 측정한 온도 및 일사량게는 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 본 연구에서는 경상대학교 교내에 위치한 온실에서 측정한 값들을 이용하였다.
태양전지 모듈의 모델과 규격은 각각 KD6200 및 986 X 1,500 * 38mm(1.479m2)이고, 본 실험에서는 모듈 1 징당 정격출력이 200Wp인 5장(array, IkWp)으로 구성하였다.
성능/효과
mW 14, 9MJ . me2 및 0.6MJ - m-2정도였고, 전력은 일사량에 비례해서 증가하지 않고 약 750W 전후에서 거의 일정한 것을 알 수 있었다. 일일 최대, 평균 및 최소 소비전력량은 각각 약 5.
0h) 정도이다. 따라서 본 실험에 사용된 시스템의 평균값을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우 (제주도, 채소재배)는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 21m2 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단된다.
온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 21m2 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단되었다. 물론 어레이의 온도가 높아지는 한 여름철에는 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 현재까지 실험결과로 보면, 두 인자 간에 상관계수가 0.84 정도로 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
6은 일사량과 전력량의 상관관계를 나타낸 것이다. 물론 어레이의 온도가 높아지는 한 여름철에는 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 예상되지만, 현재까지 실험결과로 보면, 두 인자 간에 상관계수가 0.84 정도로 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 이 또한 1 년의 데이터를 기준으로 추후 보고할 예정이다.
5kWh 및 OkWh 정도였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면-, 온풍기의 용량 및 작동시간이 직은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 21m2 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단되었다.
본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면-, 온풍기의 용량 및 작동시간이 직은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 온풍기의 용량이 큰 경우, 어레이 면적이 현재의 약 3배인 약 21m2 정도이면 평균 전력량으로 충분할 것으로 판단되었다. 물론 어레이의 온도가 높아지는 한 여름철에는 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 현재까지 실험결과로 보면, 두 인자 간에 상관계수가 0.
6MJ - m-2정도였고, 전력은 일사량에 비례해서 증가하지 않고 약 750W 전후에서 거의 일정한 것을 알 수 있었다. 일일 최대, 평균 및 최소 소비전력량은 각각 약 5.2kWh, 2.5kWh 및 OkWh 정도였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전력량을 기준으로 보면-, 온풍기의 용량 및 작동시간이 직은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다.
후속연구
시설원예에 있어 난방에너지 비용을 절감시키기 위해서는 보온성을 개선한 시설의 구조 및 자재의 개발, 난방용 기계장치의 효율 개선뿐만 아니라 석유대체 에너지에 의한 난방에너지 등 종합적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다. 이들과 관련하여 농촌진흥청에서는 지열, 바이오매스 및 태양광 등 신 .
84 정도로 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 이 또한 1 년의 데이터를 기준으로 추후 보고할 예정이다.
참고문헌 (13)
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