사막기후 스마트팜 적용 냉방패키지시스템의 냉방효과 비교분석 (A Comparison of Cooling Effect of Cooling Package System with Desert Climate Smart Farm)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 33권 / 12호 / 682 ~ 690페이지
· 저자명 : 최슬건, 황동곤, 박두용

초록

본 연구에서는 사막기후지역의 온실에서 적용 가능한 기술을 조사하여 EnergyPlus 8.9를 이용하여 시뮬레이션하였다. 피복재의 종류에 따라 평균 실내조도와 최대 냉방부하를 비교하였다. 피복재가 경질판(PMMA)일 경우 작물의 광량 목표치를 만족하면서 최대 냉방부하를 저감할 수 있는 것으로 나타났다. 반면 외부차양까지 적용했을 경우 평균 실내조도가 차광율만큼 줄어들기 때문에 재배 작물에 영향을 줄 수 있을 것으로 판단하여 외부차양의 최적 차광율을 40%로 정하였다. 팬앤패드 시스템까지 적용했을 경우 팬앤패드 시스템 효율이 60%일 때 보편적인 유리온실 Case 1 대비 42.9% 최대 냉방부하가 저감하였고 80%일 때 최대 69.4% 저감하는 것으로 나타났다. 최대 냉방부하 저감량만큼 냉동기, 축열조 등의 열원 장비용량을 저감할 수 있을 것으로 기대된다.
후속 연구에서는 본 연구에서 저감된 냉방부하를 통해 냉동기, 축열조 등의 열원 장비용량을 산정하고 현재 공사가 진행 중인 UAE의 실증 스마트온실에서 실측하여 시뮬레이션과 실제 냉방부하와 실사용량을 비교하고 경제성 분석을 하고자 한다.

영어초록

The purpose of this study was to shorten the uncultivated period from about 5-6 months to 2 to 3 months. The uncultivated period of 5-6 months was due to midday temperature in the UAE soaring up to 47℃ and the high solar radiation causing problems in crop cultivation. This study intended to compare the effect of reducing high temperature and cooling load of greenhouse through simulation with covering material, external shading, and fan & pad evaporative cooling system to be applied to the UAE smart farm and use it to select equipment capacity such as chiller and cold storage tank. The average indoor illuminance and the peak cooling load were compared according to the type of covering material and the shading rate. When a fan & pad system was applied, the peak cooling load was reduced by 42.9% or 69.4% compared to the typical glass greenhouse (case 1) when the fan & pad system efficiency was 60% or 80%, respectively. It is expected to reduce the capacity of equipment for heat sources such as chiller and cold storage as much as the peak cooling load reduction.

참고자료

· 없음