시설원예의 에너지절감기술은 지열 수열 태양열을 이용한 히트펌프방식의 고효율난방기사용, 주야변온관리기술, 토양 저류조등에 주간태양광을 이용한 축열, 냉난방 공간축소, 저비용연료사용 등을 이용한 투입에너지를 줄이는 방법과 보온성능향상, 배기열회수등을 이용한 투입된 에너지의 손실을 줄이는 방법으로 온실형태 난방방법에 따라 에너지 절감기술은 달라질 수 있다.
시설 내의 합리적인 온도 관리는 변온관리이다. 작물은 해가 뜨면 광합성을 시작하나 시설 내 기온은 광합성에 충분한 정도의 기온이 안 되기 때문에 이때 1∼2시간 정도 예비 가온을 하고, 광선이 충분하면 광합성을 최대한 높일 수 있도록 기온을 적정 수준으로 유지해 준다. 해가 진 후 4~6시간정도는 동화 산물의 전류를 촉진시킬 수 있도록 약간 높은 기온을 유지하도록 한다. 전류가 끝난 후부터는 호흡에 의한 소모를 줄일 수 있도록 작물 생육에 지장이 없는 정도의 낮은 기온으로 관리해 준다. 주야간 변온 관리 방식을 작물과 기상조건에 따라 응용하는 것이 바람직하며, 이러한 합리적인 변온관리로 작물의 수량과 품질을 향상시키는 것은 물론 난방비를 크게 절감할 수가 있다.
지온도 작물의 생육에 큰 영향을 미친다. 대체로 적정 지온은 15∼20℃의 범위에 있으며, 최저한계지온은 13℃, 최고한계지온은 25℃이다. 30℃이상이 되면 뿌리털의 발생이 억제되고 뿌리의 호흡이 왕성해지기 때문에 동화 산물의 소모가 많아진다.
그리고 지온이 낮으면 뿌리의 신장과 활성이 떨어지고 토양 미생물의 활동이 억제되어 결국 양분과 수분의 흡수가 불량해진다. 작물의 광합성은 온도, 광도, 탄산가스 농도의 영향을 받는다. 온도가 높아지면 광합성이 크게 증가하고, 일정 온도 이상이 되면 오히려 감소하는 것을 볼 수가 있다. 광합성 속도가 최고에 달하는 온도를 보면 토마토가 20℃, 오이가 25℃, 피망이 20∼25℃로 광합성의 적정온도가 작물별로 다르다. 광합성 적온이 높은 작물은 생육적온이 높은 것이 일반적인 경향이다. 광합성은 일정온도까지는 온도가 높을수록 광합성량이 증가하나 그 이상에서는 광합성량이 감소한다. 대부분의 연구결과 작물의 야간온도가 주간온도보다 낮을 경우 생육이 더 좋은 것으로 보고되고 있다. 이러한 이유로 작물의 생육특성을 면밀히 검토하여 주야 시간대별 변온관리 하는것이 에너지 절감 및 고품질 식물생산에도 유리하다.
화석연료의 무분별한사용으로 인한 지구환경의 불균형이 심각해지면서 지구의 온도는 날로상승하고 있다. 선진국을 중심으로한 탄소세의 부과로 화석연료의 사용은 감소추세이며 대체에너지를 이용한 온실난방으로 발전하고 있다.
낮시간 강열한 태양광을 이용한 축열시스템은 야간에 난방열로 사용하기에 충분한 열량으로 낮시간에 온실로 들어온 태양에너지를 온실바닥 및 철재구조물에 축열된다. 이러한 축열량을 증가시키기 위하여 수경재배 또는 지면위 구조물을 설치하고 위에서 재배하는 밴치재배인 경우 바닥에 물을 가둘 수 있는 수조를 설치하여 축열할시 축열량 만으로도 야간난방이 가능하다 또한 자갈축열방식은 온실바닥을 일정량이상의 자갈을 깔아서 축열하는 방법도 유용하다. 좀더 적극적인 방법은 온실설계시, 바닥하부에 일정간격으로 파이프를 매설하여 주간 온실내 고온고습의 공기를 땅속에 매설한 파이프에 순환, 지중에 열전달 후 차가워진 저온저습의 공기로 온실공기를 치환, 주간온실내 공기를 최적의 온습도로 유지할 수 있으며 야간에 지중에 출열된 열을 이용하여 난방을 할 수 있다. 이때 지중매설되는 파이프는 구멍이 뚫린 다공관으로 토압에 강한 주름관을 사용하여 공기와 축열재와의 열전달면적을 확대할 수 있는 구조로 바람의 순환이 원활한 규격으로 300mm이상을 사용하고 파이프간 간격은 500mm를 넘지않도록 설계한다. 파이프주변의 축열재는 자갈을 이용하여 공기의 유동이 원활하도록 자갈의 크기를 달리하여 큰자갈을 먼저깔고 작은자갈 순으로 작업하고 위에 비닐을 펴고 모래를 넣어 축열량을 높인다.
온실난방의 중요성
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온실난방설비의
종류와 설비장단점
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종류와 설비장단점
온실 전기난방기의
종류와 설비장단점
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