태양열 잠열축열재를 이용한 제로에너지 비닐하우스

태양열 잠열축열재를 이용한 제로에너지 비닐하우스

저자명 유성훈

소속기관 (주)사이언팜

문서유형 동향/연구보고서

발행정보 사이언팜 |2013년 |한국어 

서지링크 KISTI 

<초록>

최종목표

실제로 비닐하우스에서 적용 가능한 열매체에대한 제조기술을 확립하고, 이를 함유한 시트와 블록을 만들어 제로에너지 비닐하우스를 완성한다.

개발내용 및 결과

실제로 비닐하우스에서 적용 가능한 열매체와 열매체 시트, 그리고 열매체 블록을 개발하였으며 이를 비닐하우스에 적용하였다.

기술개발 배경

석유자원 고갈에 따른 대체에너지 개발

- 330㎡의 비닐하우스 한 동은 시간당 330kW 즉 283,800kcal/h∙㎡(330*860)의 열량을 흡수한다. 비닐하우스가 난방을 위해 1㎡당 303kcal/day를 필요로 할 때 태양으로부터 3,440kcal/day(860*4시간) 즉 약 11배의 열량이 유입됨을 알 수 있다.)

· 많은 열량을 흡수하고도 겨울밤이면 영하로 떨어지는 이유는 단열의 부재와 열을 저장하는 장치가 없기 때문이다.

· 식물을 기르는 비닐하우스의 특성상 햇빛 투과율을 낮출 수 없기 때문에 단열재를 사용하는데 한계가 있으므로 열을 효과적으로 저장하고 지속적으로 방출하는 열매체를 활용하여 낮의 열기를 저장해 밤에 이용하고자 한다.

- 최근 무가온 하우스로 흙을 이용한 축열벽 구조를 활용하고 있으나 흙벽이 차지하는 면적이 많고, 올릴 수 있는 온도가 낮으며, 원하는 온도를 설정할 수 없다. 상변화열매체는 흙 대비 10배 이상 적은 양으로도 충분한 열량을 함유할 수 있고, 작물에 따라 원하는 온도를 설정할 수 있다.

핵심개발 기술의 의의

현재 27℃ 이상과 0℃ 이하에서는 잠열량이 높고 값싼 열매체가 많지만 우리가 비닐하우스에서 필요로 하는 20℃ 전후의 범위에서 사용할 수 있는 열매체는 파라핀 정도가 있다. 하지만 가격이 고가이며, 화재 시 불길을 걷잡을 수 없다는 단점이 있다. 이에 값싼 무기물을 이용하여 상변화온도를 임의로 변화시킬 수 있는 기술을 개발하였다. 나아가 열매체 시트와 블록을 만들어 비닐하우스 파이프에 거치하거나 화분다이, 화분덮개 등을 만들어 사용이 편리하도록 하였으며, 모두 독자적인 신개발품 이다.

적용 분야

비닐하우스, 유리온실, 식물원, 투명단열재로 구성된 하우스 

<목차>

표지 ... 1

제 출 문 ... 2

기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3

기술개발사업 주요 연구성과 ... 7

목차 ... 11

제 1 장 서론 ... 12

제 1 절 과제의 개요 ... 12

제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 13

제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 13

제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 13

제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 14

제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 37

제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 37

제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 38

제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 38

제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 39

제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 39

제 4 절 고용 창출 효과 ... 39

제 5 절 자체보안관리진단표 ... 40

부 록 ... 41

 1. 시험성적서 ... 41

 2. 디자인 및 설계 ... 42

 3. 홈페이지 제작 ... 44

끝페이지 ... 45

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