Ⅲ. 실측 실험
1) 하우스내 열환경 비교
분석대상 대표일(2001년 3월 12일 20:00∼15일 08:00)의 외기조건은 Table 3-1, Fig.
3-3과 같다. 외기평균 기온을 살펴보면 연속된 3일 중 첫째 날인 12일의 경우 -1∼4℃로 가장 낮은 기온을 보이고 시간이 지날수록 기온은 점차 상승하여 다음날인 13일은 평균 5℃, 14일은 10℃의 평균 기온을 나타낸다. 습도는 12일의 경우 60∼80% 정도로 비교적 양호하지만 익일인 13일, 14일의 경우 80% 이상을 나타내는 것으로 보아 상당히 다습함을 알 수 있고, 복사열을 나타내는 흑구온도는 -6∼20℃ 정도로 외기보다 온도 변화폭이 매 우 크다.
Table 3-1 Experimental outdoor conditions
Date
Temperature(℃)
Relative humidity(%)
Globe temperature(℃) Max Average Min
03/12 20:00
∼13 08:00 4.3 1.1 -0.9 60∼80 -6∼10 03/13 20:00
∼14 08:00 7.8 5 4 80∼95 -1∼13 03/14 20:00
∼15 08:00 16.1 10.3 6.3 80∼100 3∼20
Fig. 3-3 Outdoor condition
Outdoor globe temp. Outdoor average temp. Outdoor humidity
Fig. 3-4는 외기변동에 따른 각 하우스 내부의 중앙부 바닥에서 0.8m 높이의 평균실내기
⒜ March 12 20:00 ∼ March 13 08:00
-5 5 10 15 20 25 30 35
20:00 20:55 21:50 22:45 23:40 0:35 1:30 2:40 3:35 4:30 5:25 6:20 7:15 Time
Temperature(℃)
A (20℃) B (15℃) C (10℃) D (No heating) Outdoor temp.
⒝ March 13 20:00 ∼ March 14 08:00
-5 5 10 15 20 25 30 35
20:00 20:55 21:50 22:45 23:40 0:35 1:30 2:25 3:20 4:15 5:10 6:05 7:00 7:55 Time
Temperature(℃)
A (20℃) B (15℃) C (10℃) D(No heating) Outdoor temp.
⒞ March 14 20:00 ∼ March 15 08:00
Fig. 3-4 Variations of indoor temperature
-5 5 10 15 20 25 30 35
20:00 20:45 21:30 22:15 23:00 23:45 0:30 1:15 2:00 2:45 3:30 4:15 5:00 5:45 Time
Temperature(℃)
A (20℃) B (15℃) C (10℃) D(No heating) Outdoor temp.
상대습도는 Fig. 3-5에서 볼 수 있듯이 보일러 설정온도가 가장 높은 A동이 평 균 50%∼60% 정도로 가장 낮고 평균 14.5℃로 A동 보다 3℃정도 낮은 온도분포 를 보이는 C동의 경우는 A동보다 5∼10% 높은 습도분포를 나타낸다. D동(무가온) 의 경우는 실외습도와 비슷한 경향을 보이며 12일 D동의 경우 실외습도보다 10%
정도 더 높은 분포를 나타났는데 습도가 80% 이상일 경우 다습에 의해 병해충의 발생위험이 있으므로 무가온 하우스에서도 습도조절을 위해 일시적으로 가온을 하 는 것과 같은 방안이 강구되어야 함을 알 수 있다. B동의 경우는 데이터의 불량으 로 제외되었다.
Fig. 3-5 Variations of relative humidity
A (20℃) C (10℃) D (No heating) Outdoor humidity
Fig. 3-6 은 설정온도에 따른 각 하우스 공간의 0.8m 와 2.0m 높이에서 중앙부와 측부
Table 3-2 Horizontal and vertical temperature difference at each height
Corner 21.9 4.8 26.7 20.6 1.7 22.3 19.5 2.4 21.9 Center 26.9 0.5 26.4 20.8 1.7 22.5 19.6 1.9 21.5
HTD 5 0.3 0.2 0.2 0.1 0.4
Outdoor
temp. 6.3∼16.1℃(Average: 10.3℃)
VTD : Vertical Temperature Difference HTD : Horizontal Temperature Dirrerence
Center 0.8m Corner 2.0m Center 0.8m
20:00 21:45 23:30 1:15 3:15 5:00 6:45 Time
20:00 21:45 23:30 1:15 3:15 5:00 6:45 Time
20:00 21:45 23:30 1:15 3:15 5:00 6:45 Time
20:00 21:45 23:30 1:15 3:15 5:00 6:45 Time
Temperature(℃)
⒜ Marth 12 20:00 ∼ March 13 08:00
① house A
20:00 21:50 23:40 1:30 3:20 5:10 7:00 Time
20:00 21:45 23:30 1:15 3:00 4:45 6:30Time
Temperature(℃)
20:00 21:50 23:40 1:30 3:20 5:10 7:00 Time
20:00 21:50 23:40 1:30 3:20 5:10 7:00 Time
Temperature(℃)
⒝ March 13 20:00 ∼ March 14 08:00
① house A
20:00 21:30 23:00 0:30 2:00 3:30 5:00 Time
20:00 21:50 23:40 1:30 3:20 5:10 7:00 Time
20:00 21:50 23:40 1:30 3:20 5:10 7:00Time Temperature(℃)
20:00 21:50 23:40 1:30 3:20 5:10 7:00 Time
Temperature(℃)
Fig. 3-6 Variations of indoor air-temperature at each house
⒞ March 14 20:00 ∼ March 15 08:00
Fig. 3-7, Fig. 3-8에 각각 수직온도분포와 수평온도분포를 나타냈다. Fig. 3-7 ⒜를 보면 A동 중앙부의 경우 높이에 따른 온도차가 17∼20℃로 3℃ 미만의 차를 보이지만, 측부로 갈 경우 14∼19℃ 정도로 5℃의 온도차가 나는 것을 알 수 있고 ⒝의 경우 중앙 부에서는 17∼20℃, 측부에서는 17∼21℃, ⒞의 경우 중앙부에서는 26.5∼27℃로 0.5℃
이내의 온도차를 보이지만, 측부에서는 22∼27℃로 5℃의 온도차를 보이게 된다. B동, C 동의 경우도 비슷한 경향을 보이는데 이와 같이 수직온도편차가 중앙부에서는 3℃ 미만이 나 측부로 갈수록 상하 온도차가 심해져 5℃ 이상 차이가 나는 이유는 피복재인 PC(Polycarbonate)외피로 인해 단열성능이 취약한 주변부로 손실되는 열류가 많아지므로 중앙부보다는 외주부의 온도강하가 보다 심해지기 때문인 것으로 보인다. 또한 실내온도가 낮은 B동이나 C동에서는 높이에 따른 온도편차가 2℃ 이내인 것에 반해 실내온도가 가장 높았던 A동의 경우 편차가 5℃까지 더 커지는 것으로 보아 실내기온과 외기온과의 차이가 커질수록 수직온도편차는 더 커진다는 것을 알 수 있다. Fig. 3-8의 수평온도를 비교해보 면 0.8m 높이의 경우 중앙부와 측부에서의 온도차가 1∼5℃ 정도의 차이를 보이는 것에 반해 2.0m 높이에서는 1℃ 이내의 미소한 차이를 보이는데 이는 0.8m 높이에 덕트 취출 구가 집중되어 있음으로 인해 이의 영향을 받은 것으로 보이며 B동, C동의 경우 전체적으 로 0.5℃ 이내의 변화를 보이며 안정된 수평온도분포를 나타낸다.
19.517.5
27.5
21.2
Fig. 3-9는 각 하우스동의 중앙부 수직온도 분포를 비교하여 보여준다. 실내온도를 2 0℃로 높게 설정한 A동의 경우, 상․하부 모두에서 19∼21℃의 고른 온도분포를 나타내 지만, 설정 온도가 낮은 B, C동에서는 상․하부의 온도차가 7∼8℃, 무가온인 D동의 경우 는 10℃ 이상의 온도차이가 나는 것을 볼 수 있다.
Fig. 3-9 Variations of vertical temperature at each height
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5