Indepth Study of Numerical Heat Transfer and Fluid Flow for Energy Saving of Greenhouse

시설하우스 에너지 절감을 위한 열유동 수치 해석 심층 연구

  • Shin, Mi-Soo (Department of Environmental Engineering, Chungnam National University) ;
  • Kim, Hey-Suk (Department of Environmental Engineering, Chungnam National University) ;
  • Choi, Jun-Ho (Department of Environmental Engineering, Chungnam National University) ;
  • Jang, Dong-Soon (Department of Environmental Engineering, Chungnam National University)
  • Published : 2007.04.30

Abstract

The purpose of study is to obtain basic but important information for the operation of the greenhouse facility located in the suburb of town. Special emphasis is given on the aspect of energy saving method, which can be easilyapplicable in a practical sense. For this end numerical calculation has been made systematically in order to increase the energy efficiency by the evaluation of the temperature distribution in greenhouse. Major parameters considered are primarily the overall shape of greenhouse together with the various conditions of baffle installion inside greenhouse. Further, the performance of heating system is also carefully compared each other for a number of typical arrangements of heating duct. The performance of the computer program developed in this study is evaluated by the observation of the famous fluid trapping phenomenon occurred in staggered baffle condition in the enclosure of greenhouse. Based on the this study, a number of useful conclusions can be drawn, that is, the installation of baffles are quite effective in energy saving method with a minor modification of facility. Also, it is found that the change of the heating duct system can contribute significantly to the uniform temperature distribution in greenhouse. Further other findings obtained by numerical calculation were not only physically consistent and meaningful but also useful for the determination of optimum condition of practical operation of greenhouse.

본 연구의 목적은 시설하우스에 대한 기본적이면서도 중요한 운전 자료를 얻기 위한 것이다. 특히 시설하우스 에너지 절감을 위해 실용적으로 쉽게 적용할 수 있는 방법에 중점을 두었다. 이러한 목적에 의해 하우스내의 온도분포를 평가하기 위한 방법으로 조직적인 수치해석연구를 수행하였다. 이러한 연구에서 고려한 중요한 변수는 시설하우스의 일반적인 형상과 함께 시설하우스내의 열유동을 조절하는 다양한 배플 조건을 가정하였다. 아울러 난방가열시스템의 배관배치에 따른 열유동 특성과 효율을 상호 비교하였다. 이러한 연구의 결과로 얻어진 몇 가지의 유용한 결론을 정리하였다. 특히 시설하우스 천장에서 내린 배플은 최소한의 시설로서 에너지 효율에 실질적인 기여를 할 수 있었으며 또한 난방배관의 구조는 시설하우스내의 균일한 온도 분포을 얻기 위하여 크게 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 기타 본연구의 여러 수치해석 결과들은 물리적인 면에서 의미가 있었으며 실용적인 면에서 시설하우스의 최적 운전조건의 설정에 도움이 된다고 판단하였다.

Keywords

References

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