• 생물환경조절학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.90-95
• /
• 2008

수직형에 비해 비교적 가격이 저렴하고 냉난방을 동시에 할 수 있는 농업시설에 적합한 10RT 규모의 수평형 지열히트펌프 시스템을 $240m^2$ 면적의 온실에 설치하고, 이 시스템의 냉방성능을 분석하였다. 응축기 출구온도가 $40^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$로 상승함에 따라 소비전력은 11.5kW에서 15kw로 상승하였으며, 고압이 1,617kpa에서 2,450kPa로 변화하였다. 냉방성능계수는 지중온도 $25.5^{\circ}C$에서 2.7 수준이었으며 지온이 상승함에 따라 하강하여 $33.5^{\circ}C$에서 2.0 수준이었다. 또한 온실 내부로부터 흡수하는 열량(냉방열량)은 같은 지중온도 수준에서 각각 28.8kW, 26.5kW이었다. 가동 8시간 후 지열교환기가 설치된 60cm깊이의 지온은 $14.3^{\circ}C$가 상승하였으며 150cm는 $15.3^{\circ}C$가 상승하였다. 반면 지열교환기가 매설되지 않은 60cm 깊이는 2.4, 150cm 깊이는 $4.3^{\circ}C$의 지온상승을 보였다. 열매 체유가 지열교환기를 통과한 후 평균 $7.5^{\circ}C$의 온포가 하강하였으며, 토양온도가 평균 $27.5^{\circ}C$ 수준에서 토양으로 방출하는 열량은 평균 46kw로 지중열교환기의 단위 길이 당 약 36.8W의 열량을 방출하는 것으로 분석되었다. 팬코일 유닛이 온실로부터 흡수하는 냉방 열량은 평균 28.2kW이었으며, 열매체유의 온도는 $4.2^{\circ}C$ 상승하였다. 축열조내 열전달매체유의 온도가 $26.0^{\circ}C$에서 $2.0^{\circ}C$까지 하강하는데 3시간이 소요되었으며, 평균 축열율은 29.7kW, 총 축열량은 321MJ이었다. 또한 $2.0^{\circ}C$까지 냉열을 축열한 후 $25.4^{\circ}C$까지 방열되는 시간은 외기온이 평균 $28.5^{\circ}C$일 때 4시간이었고, 총 313.0MJ의 에너지가 방열되었으며, 이때 평균 방열율은 21.7kW인 것으로 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.190-190
• /
• 2011

In South Korea the gross generation and heated effluent of power generation plant was 259 TWh and 4.73 billion tons in 2008. And then the waste heat from power generation was 388 TWh. It shows that the efficiency of thermal power generation plant is about 40%. Therefore to reduce $CO_2$ emission from thermal power generation plant, the energy of this heated effluent must be reused to heat buildings or farm facilities. In South Korea horticultural facilities of about 25% are heated in winter season. Total area of greenhouses which are heated is about 13,000 ha. Total heat amount needed to warm greenhouse of 13,000 ha in winter season is only 3.4% of total waste heat from power generation plant. In this study a heat pump system was designed to reuse the waste heat from power generation. Especially new heat exchanger was developed to recover the thermal energy from waste water and this model considered anti-corrosion against sea water and low cost for economic feasibility. This heat recovery system was installed in mango growing greenhouse around thermal power generation plant in Seogwipo-city, Jeju Special Self-Governing Province. The result of preliminary test shows that the heating cost of about 90% is saved as compared to boiler using tax free light oil as a fuel.

• 한국농공학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.46-56
• /
• 1998

This study was performed to investigate thermal performances of two different types of flat-plate solar collector systems; natural circulation system and forced circulation system. Conclusions obtained from this study are summarized as follows; 1) In the natural circulation system, the total heat amounts retrieved by starting recovery soon after sunrise were ranged from 10.28 to 17.20MJ/m$^2$, while the total heat amounts retrieved by starting recovery after sunset were ranged from 5.31 to 10.77MJ/m$^2$. 2) The collector efficiency in natural circulation system were ranged from 51.1% to 54.1% when the collected heat was retrieved after sunrise and were 65.8~78.0% when the collected heat was retrieved soon after sunset. 3) According to the regression analysis between fluid flow rates and fluid temperature difference at inlet and outlet of collector pipe, there was high regressive corelations with regression coefficient, r, of 0.982. 4) The collector efficiencies estimated for forced circulation system were 73.1~88.6%, and 78.4~94.8%, and 64.2%~74.5%, respectively when fluid circulation rates were 4.2 l/min, and 7.0 l/min, respectively.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.25-33
• /
• 1998

겨울철 오이 시설재배에서 태양열 시스템을 이용한 지중가온의 효과를 구명하고자 지중 40 cm에 15 mm의 PPC파이프를 130 cm이랑 에 4열 매설한 후 지중 20 cm의 지온을 $22~23^{\circ}C$로 설정한 후 1996년 11월 7일부터 1997년 1월 30일까지 일정한 온도로 유지, 관리하여 무가온구와 가온구의 지상부, 지하부 및 수량을 비교시험한 결과는 다음과 같다 1) 지중가온에 의한 지온확보는 가온구는 15~20 cm에서 $22^{\circ}C$ 정도의 평균온도를 확보할 수 있었고, 무가온구는 평균 $17~18^{\circ}C$ 정도였다 2) 정식 30일 정도에서 초기생육은 가온구가 초장, 경경, 엽수, 엽면적 등 모두 증가하였으며 특히 초장 27%, 엽수 51%, 엽면적은 150% 정도 증가하였다. 또 지상부 평균 증가율도 관행대비 가온구 증가율이 117% 정도였다. 3) 가온구의 지하부 뿌리의 생장성이 관행구에 비하여 평균 56% 정도 증가하였다 4) 과수의 수량면에서도 총과수가 무가온구 313개, 가온구 614개로 가온구가 196% 정도 증수되었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제40권2호
• /
• pp.1-10
• /
• 2020

Korea government published renewable energy obligation policy that public building must be supplied some part of total consumption energy (2019: 27%, 2020: 30%). RETScreen is freely available global energy tool that developed by Canadian National Energy Laboratory to quantify energy saving to compare conventional system. This program can be performed energy modeling, cost analysis, greenhouse gas emission analysis and financial analysis. In this study, GSHP (Ground source heat pump) heating and cooling system were studied for the energy deliverly and ROI (Return On Investment) in an office building. Three cases were studied according to the number of HP (Heat pump) units for the 1,000㎡ office building located in Daejeon. Results indicated that the energy delivery of the case 1 (1 HP unit) covered 57% of the office building heating and cooling energy consumption. The case 2 (2 HP units) covered 87.8% and the case 3 (3 HP units) covered 96.8% of the office building energy consumption. The ROI of the case 1 indicated 7.9 years. While 8.2 years for the case 2 and 9.7 years for the case 3.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.102.2-102.2
• /
• 2010

We are to evaluate the stabilization technology of actual biogas plant facilities, which is operating currently. It describes the traits of the consistent facilities of mesophilic anaerobic digestion using Unison Biogas plant Recovery system(UBR). Also the economical efficiency is examined with the electric power sales earnings and applying the deserted heating by generating electric power, which is generated by operated combined heat and power using biogas produced by mesophilic anaerobic digestion. We have generated the 481,113kw for electric power and 1,376Gcal for thermal energy simultaneously. If these electric power and thermal energy are converted into diesel, we can achieve savings equal to 114,300L, and 152,109L in the quantity of heat. Finally, if CDM, RPS, liquid fertilizer sales business, etc. is activated, the earnings will be expected to improve dramatically and is considered to contribute a drop of the greenhouse gas.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국태양에너지학회 2009년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.263-268
• /
• 2009

The current focus of domestic car industry is moving from technological development to reducing greenhouse gas. This study investigates and measures the HVAC system and indoor air condition of highway buses, which is conducted to develop a HVAC system using natural energy in the future. The measurements show that thermal balance is not fulfilled because heating sources are randomly placed, and relative humidity is in the 20 percent range both in HVAC and non-HVAC systems, which is far below 40%, or the highest thermal comfort level. CO2 concentration was found to be an average of 1500 ppm, but not more than 2522 ppm with 15 persons on board, and with 29 persons on board, an average of 2053 ppm, but not more than 3066 ppm, both of which far exceed allowed CO2 concentration level, or 1000 ppm. Generally, highway buses drop by rest stops and open doors for 15 to 20 minutes for getting in fresh air. But its air improvement effect is temporary, and it exacerbates indoor air condition.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.643-643
• /
• 2012

Increasing energy prices and growing concerns about global warming address the need to improve energy self-sufficiency in many industrial and municipal sectors. Wastewater treatment plants (WWTPs) are representative of energy-consuming facilities in Korea, accounting for 5% of national energy consumption. We present renewable energy technologies and energy self-sufficiency scenarios in a municipal WWTP ($30,000m^3d^{-1}$) located in Yongin, South Korea. By employing photovoltaics (PV, 135 kW), small hydropower turbine (10 kW), and thermal energy from treated effluent (25 RT: refrigeration ton) within the WWTP, a total of 142 tonne of oil equivalent (toe) of energy was estimated to be generated, accounting for $365ton\;CO_2\;yr^{-1}$ of greenhouse gas emission reduction. Core renewable technologies under consideration include 1) hybrid solar PV system consisting of fixed PV, dual-axis PV, and building integrated PV, 2) low-head small hydropower plant specifically designed for treated effluent, 3) effluent heat recovery system for heating and air conditioning. In addition to these core technologies, smart operation and management scheme will be presented for enhancing overall energy savings and distribution within the WWTP.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.317-323
• /
• 2017

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 $5,280m^2$ 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 $7{\sim}8^{\circ}C$ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.107-113
• /
• 2003

본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능 개선을 목적으로 기 설계된 세 가지 열교환 장치와 기존의 장치에서 열교환 면적과 파이프의 두께 및 공기흐름 방향을 개량한 새 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전입에서 각각 42.2%, 40.6% 및 54.4% 정도였으나 , 새로 개량된 D형은 69.2%로써 가장 현저히 높게 나타났다. 그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열회수 성능 개선효과 (A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향 180${\circ}C$ 굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다. 결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등 을 고려하여 기능한 한 범위 내에서 열 교환면적을 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 앓게 하고 풍속을 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨을 알 수 있었다. 그리고 송풍기 용량이 필요이상으로 큰 경우, 소비전력이 많게 되는 등의 문제가 있기 때문에 적정용량 및 제품의 안정성을 고려하여 선택해야 할 것으로 판단되었다.