Power, Energy

돌을 사용한 축열기술로 딸기재배: 필름형 태양광 패널도 설치

장종엽엔에스 2015. 12. 18. 21:10

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2015-12-14
야마구치현은 딸기 등 시설원예작물의 생산비용 삭감을 목적으로 태양광에 의한 독립전원시스템과 에너지절약 난방기술을 조합시킨 실증재배설비를 설치하였다. 화석연료를 사용하지 않고 난방비용을 대폭 삭감하는 새로운 시설원예 모델 검증을 개시하였다.

딸기 등 하우스재배를 실시하는 경우 연료가격이 급등하면 난방비 등 에너지비용이 크게 증가하여 생산자에게는 큰 부담이 된다. 난방설비는 화석연료로 함으로써 이산화탄소 배출도 과제가 된다. 야마구치현은 이러한 과제 및 시설원예작물의 생산비용 삭감을 목적으로 태양광발전에 의한 독립전원 시스템과 딸기 재배의 에너지절약 난방기술을 조합시켜 화석연료를 사용하지 않고 난방비용을 대폭 삭감하는 새로운 시설원예 모델의 검증을 개시한다. 실증을 수행하는 것은 아마구치시에 있는 야마구치현 농림종합기술센터로, 실증기간은 2015년 12월부터 2016년 3월까지이다.

태양광 패널은 필름형을 채용하고 딸기를 재배하는 비닐하우스 상부에 설치되었다. 발전출력은 1.62kW이며, 이와 함께 용량 450Ah의 축전지를 조합시켜 독립전원시스템을 구축하였다. 이 재배시스템의 내부에 농림종합기술센터가 개발한 딸기 재배용 에너지 난방기술을 활용한다. 이용하는 것은 주로 두 개의 시스템으로 첫째 딸기의 주원(株元)을 직접 가온할 수 있는 테이프 히트이다. 딸기의 온도 반응부위인 주원을 직접 가온함으로써 성장촉진을 위한 재배시설 내를 난방기 등으로 따뜻하게 함으로써 에너지절약화를 도모하는 체계이다.

둘째, 에너지절약 난방기술이 태양광이 만들어내는 재배시설 내의 따뜻한 공기를 활용하는 축열시스템이다. 재배시설이 일중 태양광을 받으면, 시설 내에는 따뜻해진 공기가 모여진다. 통상적으로는 환기시스템으로 배출되는 이 열을 축열하여 재이용한다.

시스템의 구성은 일중에 시설 내의 따뜻한 공기를 공기덕트로 빨아들여 재배조 밑에 설치한 잡석 층에 유입시킨다. 잡석은 돌을 분쇄한 석재로 이 돌에 일중 따뜻한 공기의 열을 축열한다. 야간이 되면 열을 저장한 잡석은 방열한다. 이 열로 기온이 저하되는 야간에도 난방기 등을 사용하지 않고 딸기그루를 보온할 수 있기 때문에 보온에 이용하는 전력 등의 에너지를 대폭 삭감할 수 있을 것이다.

야마구치현에서는 이 실증 재배설비로 딸기를 재배하고 실제 난방비용 및 전기사용량 등의 수치를 측정하여 시스템 도입효과를 검증한다.

(그림 1) 태양광 패널을 설치한 비닐하우스, 축열시스템
(그림 2) 테이프 히터의 개요
(그림 3) 축열이용 시스템의 체계