열역학 원리와 태양광 온실의 작동

태양열 온실은 태양 복사열의 정밀한 열 관리를 통해 작동합니다. 온실 내부 온도가 상승하면 표면에서 장파 적외선이 방출됩니다. 유리 또는 플라스틱 필름과 같은 유리 재질은 이 복사열이 외부 환경으로 방출되는 것을 차단하여 차단합니다.

열전달 역학:

1차 열 손실은 다음을 통한 대류를 통해 발생합니다.

• 실내/실외 공기 교환

• 구조적 틈새를 통한 열 전도

이러한 손실을 최소화하기 위한 대책으로는 밀봉과 절연을 강화하는 것이 있습니다.

일주기 열 순환:

1. 주간 운행

▫ 입사 태양 복사량이 열손실량을 초과 → 온도 축적

▫ 과도한 열은 최적의 식물 조건을 위해 활성 환기가 필요할 수 있습니다.

▫ 열 저장 시스템은 잉여 에너지를 포착할 수 있습니다.

2. 야간 운영

▫ 태양열 입력 없이 지속적인 열 방출 → 냉각 단계

▫ 열 손실을 줄이기 위해 배치된 단열층("열 퀼트")

▫ 일조량이 적은 기간 동안 보조 난방(석탄/가스 시스템)을 보충합니다.

재료 진화:

전통적인 유리 구조가 여전히 널리 사용되고 있지만, 현대 온실에서는 다음과 같은 구조가 점점 더 많이 활용되고 있습니다.

• 투명한 폴리머

• 유리 섬유 복합재

간단한 온실부터 첨단 농업 공장까지 다양한 디자인이 가능합니다.

농업 응용 분야:

전 세계적으로 배포됨:

• 야채 생산(플라스틱 터널 온실)

• 첨단 재배 시설

• 통합 양식 시스템

모두 일년 내내 생산할 수 있는 근본적인 태양열 온실 효과를 활용합니다.