Survey of ICT Apply to Plastic Greenhouse,  Rack·Pinion Adaption to Single Span and CFD Analysis

Kyu Jeong Cho; Ki Young Kim; Won Mo Yang

doi:10.12791/KSBEC.2015.24.4.308

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2015 Vol.24, Issue 4 Preview Page Next Page

Survey of ICT Apply to Plastic Greenhouse, Rack·Pinion Adaption to Single Span and CFD Analysis 온실 ICT융복합 실태조사와 복숭아형 랙피니언천창 적용 단동온실 및 CFD 유동해석

30 November 2015. pp. 308-316

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Abstract

This study was conducted to investigate the situation of ICT apply to plastic greenhouse, and the results be apply to design of new one. A CFD analysis were conducted to monitering the ventilation and energy saving of the single span greenhouse newly designed. The causes of delay to apply ICT to plastic greenhouse are the high cost for installation(24%), insufficiency of after services(19%), often disorder(16%), unskillful management of soft ware(15%), insufficient ICT efficiency(13%) and unsatisfying of income increase(12%). The parts of problem occurred in ICT plastic greenhouse are the structure, actuator, environmental control system and sensor(approximate 14%, respectively), remote control technique(13%), plant management technique(12%), energy saving technique(10%) and utilization of software(8%). In the condition of lateral window closed, the average wind speed changed to slow, but it was faster in the condition of leeward side window opened than in the condition of lee and winward side window opened. The air movement in the condition of lateral window closed occur by air moving fan not by out air. It is not affect the room temperature but effective the uniformity of room temperature. The average temperature of low height greenhouse was uniform than high height one. The average temperature in condition of 3rd curtain opened become same with outside temperature after 2 hours, but take more 5 hours in condition of 3rd curtain closed.

Keywords

Air movement

Greenhouse structure

Multi layer curtain

Smart greenhouse

Ventilation

최근 관심이 집중되고 있는 스마트온실의 기술적용 실 태와 문제점을 파악하고 이를 토대로 단동온실의 ICT 기술적용 장애요인 극복과 생산성을 제고하기 위하여 실 험을 수행하였다. 자동화 시설의 도입 장애요인으로는 시설비 부담(24%)이 높았으며, 설치업체 사후관리 미흡 (19%), 잦은 고장(16%), 관리기술 미흡(15%), 기능 미흡 (13%), 소득향상기여 미흡(12%) 순이었다. ICT 도입필 요성은 노동력절감(15%)이 가장 높았다. 자동화 온실에 서 문제가 발생되는 부분은 온실구조, 구동기제어, 복합 환경제어기, 센서기술이 각 14%로 비슷하였고, 원격제어 기술 13%, 작물관리기술 12%, 에너지절감기술 10%, 소 프트웨어활용 8%이었다. 온실구조 측면에서의 문제점은 천창개선이 18%로 가장 많았다. 효율적인 온도 및 환기 제어를 위해 농촌진흥청 고시 10-단동-7형 온실에 랙피 니언 천창을 추가하였으며, 지붕형태를 복숭아형으로 변 경하였다. 온실내 환경의 균일성을 위해 공기 유동팬은 6대를 설치하도록 하되 필요에 따라 증설 가능하도록 하 였으며, 에너지 절약을 위해 1, 2중은 두께 0.1mm필름 을 사용하고 3중은 5겹보온커튼을 설치하였다. CFD 유 동해석 결과, 측창이 열린조건에서는 풍상 방향의 평균 유속이 빠르고 온도가 낮았으며, 풍하 방향으로 멀어 질 수록 평균 유속이 점차 느려지고 온도는 높게 나타났다. 반면, 측창이 닫힌조건에서는 평균 유속이 낮으며, 구역 별로 큰 편차는 없었다. 다만 풍상 풍하의 천창이 모두 열린 조건에 비하여 풍하 방향의 천창만 열린조건이 영 역별 평균 유속에서 더 높은 값을 보였다. 측창을 닫은 조건에서는 외기의 유동이 아닌 온실 내 설치된 환기용 유동팬에 의해 유속이 발생하며 외부 환기가 없는 조건 에서 유동팬에 의한 순환은 실내 전체 공간의 유동 편 차를 줄여 줄 수는 있지만 전체적인 온도에는 영향을 미치지 못하였다. 저측고의 영역별 평균 온도는 고측고 보다 균일하게 나타났다. 겨울철 3중 다겹보온커튼 여닫 음에 관계없이 유동팬 근처에서 유속이 높고 유동팬에서 멀어지면 유속이 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 시 간경과에 따른 평균 온도는 3중다겹보온커튼 열림상태에 서 약 2시간 후에 외부온도와 같아졌으나 닫힘상태에서 는 5시간 이후에 외부온도와 같아져, 3중 다겹보온커튼 의 보온효과가 뚜렷하였다. 같은 조건에서 열용량의 차 이로 인해 저측고 온실이 고측고 온실에 비하여 온도 하강 속도가 빨랐다.

키워드

공기유동

다겹보온커텐

온실구조

스마트 온실

환기

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10.12791/KSBEC.2013.22.2.123

Information

Publisher :The Korean Society for Bio-Environment Control
Publisher(Ko) :(사)한국생물환경조절학회
Journal Title :Protected Horticulture and Plant Factory
Journal Title(Ko) :시설원예ㆍ식물공장
Volume : 24
No :4
Pages :308-316
Received Date : 2015-11-02
Revised Date : 2015-11-14
Accepted Date : 2015-11-16
DOI :https://doi.org/10.12791/KSBEC.2015.24.4.308

Journal of Bio-Environment ControlISSN:1229-4675(Print) 2765-3641(Online)(사)한국생물환경조절학회

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