선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구는 적외선 열화상처리장치를 이용하여 온실의 열손실을 진단하고 평가하여 시설원예의 에너지 절감과 관련된 기초 자료를 제공하고자 수행되었다.
제안 방법
- 최근 적외선 열화상카메라를 농업분야에서 가축의 질병진단및 화재예방 등의 목적으로 사용하고 있으며 온실의 열손실 진단이나 열환경 및 공조시스템의 평가를 위해 이용하는 경우는 극히 일부분을 차지하고 있다. 본 연구에서는 농업시설의에너지 진단과 평가 기법의 표준화, 농업시설의 에너지 소비해석 프로그램 개발, 농업시설의 열환경 평가를 통한 에너지 컨설팅시스템 구축 등의 일부분으로 적외선 열화상 분석을 이용하였다 (Moon et al., 2009; Yun et al., 2009).
- 15 °C 30프레임 풀컬러를 지원하는 장비이다. 열화상촬영 이외에도 온실의 열손실 계산과 열환경 분석을 위하여 시설 규격, 단열 및 피복재, 환기장치, 난방시스템 용량 및 배치 등 관련 사항들을 조사하였다. 온실의 열손실 손실 진단 및 실태조사는 경기 화성, 경남 창원, 전남 곡성, 제주지역을 중심으로 비닐온실 32 시설 유리온실 4 시설을 조사하였으며 그중 9 시설의 측창 열화상 촬영사진을 분석하여 산정된 열손실 량과 이론식에 의해 계산한 관류 전열손실량을 비교하여 실측값과 이론값 사이의 상관관계식을 도출하였다.
- 열화상촬영 이외에도 온실의 열손실 계산과 열환경 분석을 위하여 시설 규격, 단열 및 피복재, 환기장치, 난방시스템 용량 및 배치 등 관련 사항들을 조사하였다. 온실의 열손실 손실 진단 및 실태조사는 경기 화성, 경남 창원, 전남 곡성, 제주지역을 중심으로 비닐온실 32 시설 유리온실 4 시설을 조사하였으며 그중 9 시설의 측창 열화상 촬영사진을 분석하여 산정된 열손실 량과 이론식에 의해 계산한 관류 전열손실량을 비교하여 실측값과 이론값 사이의 상관관계식을 도출하였다.
- 1 mm)을 하였고 전 후면, 측면 차광망과 다겹보온재로 내피 피복을 한 상태이다. 난방은 갈탄온수보일러를 사용하여 FCU에 의해 온실내부를 온풍가온하는 방식을 사용하였다.
- Table 3에서 외기의 설계기온은 조사 온실이 위치한 지역의 위험률 5 % 수준의 설계기온을 적용하였고, 실내 설정온도는 조사 온실에서 실제 겨울철 난방시 야간 설정온도를 적용하였다. 비교 결과, 열화상촬영에 의한 단위면적당 방출열량은 동일한 부직포 수평보온커튼을 2층으로 설치하였을 때 1중 피복이 2중 피복보다 약 1.
- 원예시설의 열손실을 효율적으로 파악하기 위하여 적외선 열화상 카메라를 촬영하여 가온상태의 온실에 대해 열화상분석을 실시하였다. 온실 형태, 구조, 피복, 보온상태 등에 따라 열화상분석에 의해 산정된 단위면적당 방출열량과 난방부하량 산정시 고려되는 관류 전열손실량과의 상관관계를 분석하여 회귀식으로 제시하였으며 촬영된 열화상이미지 분석을 통하여 온실에서의 열손실이 많이 발생되는 유형에 대한 보완대책을 제시하였으며 그 결과는 다음과 같다.
- 원예시설의 열손실을 효율적으로 파악하기 위하여 적외선 열화상 카메라를 촬영하여 가온상태의 온실에 대해 열화상분석을 실시하였다. 온실 형태, 구조, 피복, 보온상태 등에 따라 열화상분석에 의해 산정된 단위면적당 방출열량과 난방부하량 산정시 고려되는 관류 전열손실량과의 상관관계를 분석하여 회귀식으로 제시하였으며 촬영된 열화상이미지 분석을 통하여 온실에서의 열손실이 많이 발생되는 유형에 대한 보완대책을 제시하였으며 그 결과는 다음과 같다.
대상 데이터
- 연구에 사용한 적외선 열화상카메라는 AVIO TVS-600 모델 (NEC, 일본)로써 측정온도범위는 -40~1,100 °C이고 해상도는 0.15 °C 30프레임 풀컬러를 지원하는 장비이다.
이론/모형
- 적외선 열화상촬영에 의한 온실피복 특히 측창에서의 온실외부로의 열방출량을 다음과 같은 스테판-볼츠만의 복사 방출열량 계산식에 의해 산정하였다.
성능/효과
- 열화상 분석결과 전면 연동연결부, 서쪽 수평커튼 일부와 지붕면 틈새 등을 통한 열손실이 상대적으로 큰 것으로 나타났으며 온실 둘레의 하부 콘크리트면을 통한 열손실이 발생하고 있다. 틈새부위에 대한 개선과 일부 손상된 부분은 보수가 필요하며 온실 둘레의 하부 콘크리트면을 통한 열손실은 현재 상태로는 단열보강을 하기 어려우므로 온실 내부 둘레에 다겹보온재 등을 이용하여 지면피복과 하부면 보온피복을 실시하는 것이 좋을 것으로 판단되었다.
- Table 3에서 외기의 설계기온은 조사 온실이 위치한 지역의 위험률 5 % 수준의 설계기온을 적용하였고, 실내 설정온도는 조사 온실에서 실제 겨울철 난방시 야간 설정온도를 적용하였다. 비교 결과, 열화상촬영에 의한 단위면적당 방출열량은 동일한 부직포 수평보온커튼을 2층으로 설치하였을 때 1중 피복이 2중 피복보다 약 1.5~2.0배정도 큰 것으로 나타났으며 다 겹보온커튼을 2층으로 설치하였을 경우 또한 다겹보온재로 외면피복을 한 경우 1중 피복과 2중 피복 모두 방출열량이 아주 미세한 것으로 나타났다. 또한, 내부보온재에 관계없이 온실의 열손실을 줄이기 위해서는 피복재를 반드시 2중으로 설치하는 것이 필요하다.
- 3. 유리온실 둘레의 하부 콘크리트면을 통한 열손실이 크며 틈새부위에 대한 개선과 일부 손상된 부분은 보수가 필요하며 온실 둘레의 하부 콘크리트면을 통한 열손실은 온실 내부 둘레에 다겹보온재 등을 이용하여 지면피복과 하부면 보온피복이 필요하다.
- 5. 보온이 잘되어 있는 경우라도 실내설정온도가 높아 외기와의 기온편차가 크면 열손실이 많이 발생하고 특히 온실기초 주변을 따라 지중전열손실이 많으며 측면하부의 측창 아래쪽지상부의 열손실이 다른 부위 보다 많은 것으로 나타났다. 측 창하부의 고정피복부분과 기초부분의 단열재 피복 및 지중 매입으로 열손실을 감소시키고, 작물이 심어지지 않는 통로는 부직포 등으로 피복하여 열손실을 감소시켜야 한다.
- 7. 유리온실내부에 PE필름 1층 보온터널을 설치하였을 경우 지붕면의 열손실이 가장 많았으며 지붕환기창과 측벽과 만나는 부위에서 열손실이 가장 많고 다겹보온커튼 혹은 알루미늄보온 스크린으로 수평보온커튼을 추가 설치하여 지붕면의 열손실을 50 % 이상 줄이면 전체 열손실량도 약 40 %를 절감 할 수 있다.
- 8. 피복재의 파손으로 열손실이 발생하고 있으며 출입구 틈새로 다량의 열손실이 발생하고 있으므로 신속한 피복재의 보수 및 출입구에서의 기밀을 유지할 수 있도록 보온재 등을 강화하고 틈새를 막아 열손실을 최소화해 주어야 한다.
후속연구
- 1. 열화상촬영에 의해 분석된 방출열량을 관류 전열손실량과의 상관관계식을 도출하였고 추후 열화상 촬영에 의한 온실에서의 열손실량을 추정하는데 기초자료로서 제시하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.