고온기 대형 단동 온실의 복합환경 제어장치 제어성능 검증 = Performance verification of complex environment control device of large single-span greenhouse in high temperature period
저자
박석호 ( Seok-ho Park ) ; 여경환 ( Kyung-hwan Yeo ) ; 김진구 ( Jin-gu Kim ) ; 이태석 ( Tae-seok Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
326-326(1쪽)
제공처
본 연구는 대형 단동온실(높이 14m, 폭 40m, 길이 14m)의 복합환경 제어장치의 고온기 제어성능을 검증하고자 수행하였다. 대형 단동온실에 설치된 기계장치는 포그 장치, 히트펌프, 보온커튼, 천창, 측창, CO2 공급장치, 유동팬, 배기팬, 베드 냉난방 장치, 보광등, 양액기 등 11종으로 구성되어 있다. 시간대별로 온실 환경을 정밀하게 제어하기 위해 각각의 기계장치는 5구간의 시간대로 나누어 온도, 상대습도, 일사량 및 CO2 농도를 설정하여 온실 환경을 제어하도록 알고리즘을 설계하였다. 포그 장치는 온도와 상대습도를 설정하여 제어하며, 히트펌프, 측창, 천창, 유동팬, 배기팬, 베드 냉난방 장치는 온도를 설정하여 제어하고, 보온커튼과 보광등의 경우는 온도와 일사량으로, CO2 공급장치는 CO2 농도를 설정하여 제어되도록 설계하였다. 2021년 7월에서 8월까지의 고온기 온실 온습도, CO2 농도, 베드 냉방온도를 조사하여 성능을 검증하였다. 온실 냉방은 주간에는 포그 장치로, 야간에는 히트펌프를 이용하여 냉방하였고, CO2 농도는 CO2 센서와 전자밸브를 이용하여 제어하였으며, 베드 냉방은 베드 10~20cm 깊이에 매설된 냉수 파이프 온도로 제어하였다. 포그 장치는 7시 30분부터 18시까지 온도가 27℃ 이상이 되면 포그가 가동되고, 상대습도는 11시 20분까지는 70~75% 범위로, 11시 20분부터 15시 20분까지는 78%, 15시 20분부터 18시까지는 75~70%로 설정하였다. CO2 농도는 일출 시간부터 2시간 이후까지는 700ppm, 이후 일몰 2시간 전까지는 350ppm으로 설정하였다. 베드 냉방온도는 24시간 동안 21.5℃로 설정하였다. 포그와 히트펌프로 냉방한 대형 단동온실의 고온기 전체의 평균 온도는 26℃로 나타났다. 외부 기온 35℃ 이상, 상대습도 60% 이상의 장마 전후의 고온 다습한 환경에서 차광을 하지 않고 포그 장치만 이용하여 온실 온도를 32℃ 내외로 조절할 수 있는 것으로 나타났다. 베드 온도는 20.4~24.0℃ 범위에서 조절되어 베드 냉수 온도보다 온실 기온의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. CO2 농도는 일출 시간에 667~830ppm 범위로 조절되다가 일출 후 2시간부터 서서히 낮아져 주간에 390~430ppm 범위로 유지되고, 일몰 후부터 일출 전까지 570ppm까지 서서히 증가하는 경향으로 나타났다.
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