18.97.14.89
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온실 난방용 소요 FCU 결정
Determination of Fan Coil Unit for Greenhouse Heating
김하늘 ( Haneul Kim ) , 최만권 ( Mankwon Choi ) , 윤성욱 ( Sungwook Yun ) , 윤용철 ( Yongcheol Yoon )
UCI I410-ECN-0102-2018-500-004134234
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노지재배가 주를 이루던 우리나라의 농업은 조금씩 시설농업의 비중이 증가하고 있다. 시설농업은 제철이 아닌 작물에게 열을 공급, 제거하여 보다 양호한 재배환경을 조성한다. 2012년 50,451 ha 이었던 농업시설 면적은 2013년 51,058 ha까지 증가하였다. 이는 전년대비 1.2% 정도 증가한 것이다. 이렇게 농업시설면적이 늘어나면서 많은 작물을 쉽게 접할 수 있게 되었다. 한편, 최근 산업의 발달과 함께 화석연료의 이용이 늘어나면서 탄소배출량이 문제로 대두되고 있다. 이는 농업 시설도 예외는 아니다. 따라서 화석연료의 이용을 줄이기 위하여 신재생 에너지의 연구가 진행 중에 있는데, 태양열, 지열 또는 온실에서 환기에 의하여 배출되는 잉여 태양에너지를 이용한 난방 등이 바로 그것이다. 하지만 잉여 태양에너지 회수에 이용되는 농업용 Fan coil unit(이하 FCU)는 그 종류가 다양하고 설계 기준이 정해져 있지 않아 이용에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 잉여태양에너지를 이용한 온실의 난방을 위하여 잉여 태양에너지의 축열 등에 사용되는 FCU의 적정 설계에 대하여 이론적으로 검토하였다. 대상 온실은 경상대학교 기상대내에 위치한 유리 온실이며, 그 규격은 6.0×4.6×10.0 m 이다(측고 3.3 m). 농가보급용FCU는 시중에 판매중인 농업용 FCU(JACOOLER, CSTI-1)를 이용하였다. FCU의 풍속측정은 열선 풍속계(KANOMAX, CLIMOMASTER - 6511)를 이용하여 덕트 중심에서 외부로 총 9개의 지점에서 각 10회에 걸쳐 측정 실험을 실시하였으며, FCU의 풍량은 평균 풍속과 덕트의 단면적의 곱으로 구하였다. FCU의 산정은 위와 같은 방법으로 한 대의 FCU 풍량을 측정하여 이론적으로 계산하였다. 실험결과 FCU 1대의 평균 풍속은 3.27 m/sec, 풍량은 18.88 ㎥/sec로 나타났다. 본 풍량을 가진 FCU에 유출·입수의 온도차가 2℃ 정도일 때 흡수가능 잉여 태양에너지는 581.26 kcal/sec 정도이며, 대상 온실에서 효율적인 잉여 태양에 너지 회수를 위하여 FCU의 단위체적당 약 0.035대 정도의 FCU가 필요한 것으로 나타났다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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