새로운 아이디어로 시설원예 기름값을 확 줄인다 !

 온풍기부착용 이중 덕트, 일사량감응 전자동 변온관리 시스템,

              배기 열 재이용 회수 장치

  농촌진흥청 원예연구소 시설원예시험장에서는 에너지를 절감하기 위한 방안으로 난방열 분배기술, 야간 난방온도 관리기술, 난방열 재이용 기술 등 기 개발된 에너지 절감기술을 생산현장에 종합적으로 투입하는 연구를 추진하고 있다.

 그 중 하나의 방법으로 온실 내 온도를 고르게 분포시킬 수 있는 방법과 일사량에 감응하여 변온하는 관리 시스템, 그리고 온풍기에서 외부로 발산되는 배기 열을 재활용하는 기술을 종합하여 난방비를 확 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

 시설원예 농산물을 재배하기 위해서는 육묘, 비료, 농약, 농기계, 인력 등 다양한 비용이 소요되지만, 이 가운데 가온재배에서 난방비가 차지하는 비중이 30% 이상으로 매우 높아 난방비를 절감하는 것이 곧 농가의 소득과 연결된다고 할 수 있을 만큼 중요하다.

 전체 시설재배 면적 52,022ha(전남 4,597ha)중 난방재배를 하는 시설 면적은 12,731ha(전남1,769ha)로 전국적으로 약 25%가 난방을 하고 있는데, 난방연료로 95% 이상이 유류를 이용하고 있어 국제유가의 변동에 민감하게 반응하고 있다.

 그 동안 시설원예 에너지 절감 또는 비용 절감할 수 있는 기술이 많이 개발되어 있는데 이중 시설원예 농가에서 간단히 실천할 수 있는 기술을  소개한다.

□ 온풍기 부착용 이중 덕트 활용기술

 온풍난방기에서 나오는 더운 바람을 덕트 를 통해 온실로 송풍할 경우 기존의 한겹으로 된 일중덕트는 온풍기에서 가까운 쪽에서는 뜨거운 바람이 나오고 온풍기에서 멀리 떨어진 하우스 끝 쪽에서는 찬 바람이 나와 온도편차가 13～15℃까지 나 작물생육이 불균일한 문제점이 있다.

 이러한 단점을 해결하기 위해 개발된 것이 내부덕트와 외부덕트를 두겹으로 한 이중덕트이다. 기본 원리는 난방기에서 먼 쪽에 더운 공기를 많이 보내고 가까운 쪽은 적게 보내서 전체적으로 열 분배를 고르게 하는 것이다.

 온풍기에서 나오는 더운 바람을 먼저 내부덕트를 통하여 비닐의 뒤쪽으로 많이 보내고, 보내진 더운 공기는 외부덕트를 통하여 온실 내에 고르게 퍼지도록 함으로써 시설 내 온도를 균일하게 하는 방법이다.

 기존의 일중덕트 대비 이중덕트를 이용할시 난방비는 9% 절감할 수 있으며 풋고추 수량을 17% 증수 할 수 있는 것으로 나타났다.

□ 일사량 감응 전자동 변온관리 시스템

 식물체의 광합성 량에 따라 야간 온도를 관리하는 방법으로, 생산성 향상과 에너지 절감 효과를 동시에 얻을 수 있는 방식이다

 이제까지는 작물의 최적온도에 따라 on 또는 off 방식을 사용하여 온실내의 온도를 단순히 관리하는 방식으로 되어 있었다.

 일사량 감응 전자동 변온관리 시스템은 하루의 시간이 경과함에 따라 식물의 광합성 량이 달라져 그에 적합한 온도를 자동 조절함으로서 연료소비량이 크게 절감되는 기술로서, 일사량 전자동 변온장치를 기존 기존온풍난방기 부착하여 비교 시험한 결과, 관행에 비해 난방비(경유)를 약 14~20% 절약 할 수 있다.

 현재 일사량 전자동 변온장치를 온풍난방기 업체에 기술 이전하여 산업화 하였으며, 시설농업 농가에 590여대를 보급하여 에너지 절감효과에 크게 기여하고 있다. 온풍난방기의 보급대수는 2006년 기준으로 18만대에 이르러 일사량 전자동 변온장치를 국내 전 온풍난방기에 적용한다면, 이로 인한 연료비절감효과는 연간 6백억원 대에 이를 것으로 예상된다.

□ 배기 열 회수 재이용 회수장치 개발

 온풍난방기 부착용 배기 열 회수장치는 연소 시 배기가스로 버려지는 열을 회수하여 공간난방에 재이용하는 방식이다. 배기 열 회수 장치는 히트파이프의 원리를 이용한 것으로서 동력의 공급 없이 온도 차이에 따라 상변화가 이루어지면서 열을 전달하는 원리를 이용한 것이다.

 이러한 배기 열 회수장치는 온풍난방기의 배기구에 간단히 부착하여 사용할 수 있는 간편한 방법이면서도 대기로 버려지는 열을 회수하여 재이용할 수 있는 것으로 연소 시 대기로 버려지는 열을 약 온풍난방비용의 10～20% 절약하므로 에너지 절감 및 농가소득에 크게 기여하고 있다.

 배기 열 회수장치는 국내 에너지 절약 기술을 한 단계 진보시킨 것으로 온풍난방기 업체에 기술이전 하여 산업화 하였으며 시설농업 농가에 보급하여 에너지 절감효과가 크게 기여하고 있다.

 이러한 에너지절약기술을 온풍난방기에 적용하면 획기적인 농업용 유류의 절감효과가 기대되며, 시설원예의 생산성 및 경쟁력 제고에 크게 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

 온풍기용 이중 덕트

출처 - 전라남도 농업기술원