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공기주입 이중피복 플라스틱온실의 공기주입장치 설계를 위한 기초실험
이현우,남효석,심상연,남상운,김영식,Lee, H.W.,Nam, H.S.,Sim, S.Y.,Nam, S.W.,Kim, Y.S. 한국농공학회 2009 한국농공학회논문집 Vol.51 No.5
This study was conducted to provide fundamental data for design of air inflating apparatus of air-inflated double-layer plastic greenhouse. The variation of static pressure in air tube for different fans and filters, filtering performance for various kinds of filters and destruction phase of experimental greenhouse collapsed by excessive static pressure in air space were analyzed. The general type of forward centrifugal fan was recommended for inflating air space in air-inflated double-layer plastic greenhouse. The experimental greenhouse was collapsed down by excessive static pressure just like fallen by heavy snow load acting on it. The static pressure in air tube without filter decreased linearly as the number of outlet openings increased. But the pressure in air tube with filter declined quadratically, the decremental ratio diminished by the increase of outlet openings. The higher filtering efficiency and the greater decrements of static pressure in air tube, the larger capacity fan was required for maintaining proper static pressure in air space. Because the porosities of filter were blocked by dust as time goes by, the static pressure in air tube with filter decreased. The higher filtering efficiency, the less decremental ratio of static pressure in air tube as time passes by. Considering the filtering efficiency, decrement of static pressure and thickness of filter, the 5mm thickness filter of 75% efficiency was recommended for air inflating filter of air-inflated double-layer plastic greenhouse.
이현우,이승복,Lee, H.W.,Leigh, S.B. 대한설비공학회 1997 설비공학 논문집 Vol.9 No.4
As the cooling energy requirement in an office building increases due to the increased internal heat gains, the effort to minimize the energy consumption through efficient operation of existing HVAC systems will be beneficial. In this study, one of the energy conserving efforts in an office building, operational strategies of Economizer Cycle Control have been investigated through DOE-2.1E computer simulation. The findings can be summarized : 1) Economizer Cycle Control saves energy throughout the year, 2) Econo-Limit-T must be applied seasonally based on the outside and return air conditions, 3) use of Enthalpy control is more energy efficient than that of Temperature control.
토마토재배용 플라스틱온실의 이중피복방법에 따른 광합성유효광량자속 투과 및 열관류 특성
이현우 ( H. W. Lee ),심상연 ( S. Y. Sim ),김영식 ( Y. S. Kim ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-
우리나라 플라스틱온실의 피복방식은 대부분 일중피복이거나 이중피복 방식이더라도 두 피복층 사이의 공기층이 밀폐되어 있지 않다. 이러한 피복방식은 기밀성이 떨어져 환기전열 손실이 많고 피복재를 통한 관류전열손실도 많기 때문에 보온성이 떨어지는 문제점을 갖고 있다. 또한 피복재의 권취식 개폐에 따른 피복재의 오염으로 인해 겨울철에 광투과율이 저하되고 사용기간이 증가할수록 그 저하는 더욱 심화되는 문제점을 가지고 있다. 공기주입 이중피복방식은 기밀성이 높기 때문에 환기전열량이 적고 관류전열량도 상당히 줄어들어 일중피복에 비해 난방열량을 약 40% 정도까지 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다. 폴리에틸렌필름이중피복 온실의 열절감률은 부직포 일층커튼을 사용하는 온실의 약 35%에 비해 높게 나타나는데 이는 커튼보다 틈새가 적어 환기전열량이 적을 뿐만 아니라 두 층간의 단열 공기층에 의해 대류열전달이 훨씬 더 억제되기 때문이다. 또한, 온실의 용마루에 설치된 창의 개폐방식이 권취식이 아니라 랙피니언방식으로 개폐토록 되어 있어 피복재를 오염시킬 염려가 없다. 본 연구에서는 실험용 관행 이중피복 플라스틱온실과 공기주입 이중피복 플라스틱 온실을 설치하고 토마토재배가 이루어지는 온실관리 조건하에서 관행 이중피복방식과 공기주입 이중피복방식에 대한 광합성유효광량자속 및 열관류량의 변화를 비교분석하였다. 고온기에는 공기주입 이중피복온실이 관행온실에 비해 광량이 더 작은 것으로 나타났으며, 이는 공기주입온실의 경우 용마루 부위에 설치된 랙-피니언 방식의 천창의 개폐가 광투과에 큰 영향을 미치지 않으나 관행온실의 경우 주간에 온실내부의 온도를 낮추기 위해 천창을 권취식으로 말아 올려 환기를 하였기 때문에 개방된 곳을 통해 더 많은 광량이 투과되었기 때문이다. 이 시기에는 일조시간이 아주 적은 몇 일간을 제외하고는 토마토 재배를 위한 광량이 충분하며, 온도상승을 억제하기 위해서는 오히려 광량을 줄일 필요가 있는 시기이므로 상대적으로 광량이 적은 공기주입온실이 관행온실에 비해 더 바람직할 것으로 판단되었다. 저온기에는 공기주입 이중피복온실 내부의 광량이 관행온실에 비해 더 큰 것으로 나타났다. 이는 관행온실의 경우 저온기에 최소한의 환기를 위해 극히 일부만 천창을 개방하고 거의 대부분 닫은 상태로 재배하였기 때문에 내부피복재 상부표면에 쌓인 먼지 등으로 인해 광투과율이 저하되었기 때문이며, 관행온실의 경우 온실구조의 골조가 이중으로 되어 있기 때문에 골조에 의한 차광의 영향도 다소 있을 것으로 판단된다. 저온기인겨울철에 특히 광량이 많이 부족한 점을 감안한다면 투과광량이 더 많은 공기주입 이중피복온실이 관행온실에 비해 광투과면에서 더 우수한 것으로 판단되었다. 공기주입온실의 이중피복공기층 내부에 온실외부의 공기 대신 온실내부의 공기를 주입 하였을 때 공기주입온실의 광합성유효광량자속이 관행온실에 비해 크게 작아지는 것으로 나타났다. 이는 습도가 높은 온실내부공기의 주입으로 인해 이중피복 공기층 내부에 결로가 발생하여 광투과율이 낮아졌기 때문이다. 따라서 공기주입온실의 이중피복 공기층에 주입하는 공기는 반드시 온실 외부의 공기를 사용하여야 할 것으로 판단되었다. 전체적으로 공기주입온실이 관행온실에 비해 관류열전달계수가 더 작은 것으로 나타나 단열성능은 공기주입온실이 더 우수한 것으로 나타났다. 그러나 온실의 내부와 외부의 온도 차이에 따라 관류열전달계수의 차이가 상당히 크기 때문에 앞으로 추가적인 실험을 통하여 관행온실과 공기주입온실에 대한 설계용 관류열전달계수의 정확한 규명이 필요할 것으로 판단되었다.
토마토재배용 플라스틱온실의 이중피복방법에 따른 광합성유효광량자속 투과 및 열관류 특성
이현우 ( Lee H. W ),심상연 ( Sim S. Y. ),김영식 ( Kim Y. S. ) 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.5
This study was conducted to provide design data for deciding covering method in double layers greenhouse. The variation of photosynthetic photon flux (PPF) and heat flow in air inflated and conventional double layers greenhouse was analyzed. The PPF of air inflated double covering greenhouse was less than that of conventional greenhouse during summer season because the more PPF comes into conventional greenhouse through roof vent which was rolled up for ventilation. The air inflated double layers covering greenhouse was superior to conventional type in the aspect of controlling inside temperature down owing to lower irradiation. The PPF of air inflated greenhouse was greater than that of conventional greenhouse during winter season because the transmittance of conventional greenhouse decreased by dust collected on inside plastic film nearly closed for insulation. Considering the PPF not sufficient for tomato growing in winter, the air inflated double covering system with the greater transmittance was better than conventional covering system. When the inside air of air inflated greenhouse was injected into space between the double layers of covering, the PPF of air inflated greenhouse was much less than the conventional greenhouse because the transmittance of air inflated double covering decreased due to condensation of highly humidified inside air. It was concluded that the more dried outside air should be used for inflating double layers covering. The heat insulation performance of air inflated double covering system was superior to conventional double covering system when comparing the overall heat transfer coefficients for each covering method. However the differences among the overall heat transfer coefficients depending on difference between inside and outside temperatures of greenhouse were great, it is necessary to conduct additional experiment for investigating the overall heat transfer coefficient to design the double layers covering.