비닐하우스를 활용한 구조별 태양열 집열효율 비교연구

Comparison of the Solar Collection Efficiencies of Various Vinyl House

일반농가에서 농작물을 손쉽고 저렴하게 건조시킬 수 있는 장치를 개발하기 위하여 기존 비닐하우스를 개량한 3가지 모델에서 온도 및 집열효율을 측정하고 이에 건조 실증시험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 투명 PE(0.05mm) 및 흑색 PVC(0.08mm) 필름을 이용하여 투명 1중, 투명 2중 및 흑색 2중 비닐하우스에서의 내부온도 및 집열효율을 측정한 결과 흑색 2중, 투명 2중 및 투명 1중의 순으로 우수하였고 흑색 2중의 평균온도는 외기보다 $18^{\circ}C$정도 높았고 집열효율은 31.5%였다. 2. 흑색 2중 비닐하우스의 집열효율은 내부순환 공기량을 증가시킴에 따라 $5.6m^3/min$에서 48.4% $11.2m^3/min$에서 60.2%였다. 또 내부공기를 약 1/3정도 재순환시킴으로 집열효율을 평균 16%정도 높일 수 있었다. 3. 흑색 2중 비닐하우스에서 고추건조는 재래식건조에 비해 건조물량 및 건조속도 대비에서 4.3배의 효과를 얻었다.

Three plastic film solar dryers covered with different film layer were constructed by modifying farm vinyl house and studied their performance. The collection efficiency and temperature raising of type C which was covered with double layers of transparent PE and black PVC film was most efficient, followed after B covered with double layer of transparent PE film and type A covered with single layer transparent PE film. The inside temperature of type C was average $18^{\circ}C$ higher than ambient temperature and its collection efficiency showed 31.5% with air flow rate of $3.8m^3/min$. The solar energy collection efficiency of type C was increased in proportion to air flow rate up to 60.2% at $11.3m^3/min$. In demonstration drying test of red pepper in type C, drying capacity per unit area was 2.5 times higher than that of conventional solar drying on straw mat and drying time shortened to about half.