태양열 축열식 무난방 비닐하우스

<여기 내용은 모두 "흙부대 생활기술 네트워크(http://cafe.naver.com/earthbaghouse)"에서 옮겨온 자료입니다.>

출처 : http://cafe.naver.com/earthbaghouse/3829

아래 동영상 제목은 딸기에 관한것이지만 여기에 나오는 비닐하우스가 중국 전통 비기로만 알려진 무난방 비닐하우스 랍니다. 낮에 태양열를 소금과볏집,황토등으로 대류순환하여 축열저장하여 밤에 대류하여 난방하는 방식입니다, 이것을 국내 화교가 중국에 가서 직접 비기를 배워 보완하여 특허로 등록이 되어 있죠. 이러한 축열시스템이 1차 난방원 여러분야의 적용가능성에 가치가 상당히 있어 보입니다

특허내용요약 입니다.

본 고안은 비닐하우스 내로 흡수된 태양열을 주성분인 황토에 소금과 볏짚, 물로 만들어진 축열벽이 흡수하면서 상기 태양열과 황토와 소금과의 화학반응에 의해 열이 발생되고, 상기 발생된 열이 일몰시 내부온도가 저하된 비닐하우스로 열전도 되면서 시설재배로 사용되는 비닐하우스의 난방을 할 수 있도록 하는 축열식 비닐하우스에 관한 것이다.

본 고안에 따른 축열식 비닐하우스는 북쪽에 가로방향으로 단면이 직사각형이나 두변이 직각인 사다리꼴형으로 황토가 주성분에 볏짚과 소금, 물을 혼합하여 축열벽을 만들고 바닥에 직각으로 세워지는 비닐하우스 내부 벽체는 시멘트 블록을 쌓아 그 표면을 시멘트 몰탈로 마감하고, 외부와 상부 표면은 스티로폴 보온재에 시멘트 벽돌로 덮는 구조의 축열벽을 형성하며, 상기 축열벽 남쪽에 반 아치형의 비닐하우스가 설치되어, 태양복사열을 비닐하우스가 채광하면 상기 채광열을 축열벽이 흡수하면서 상기 채광열과 황토와 소금과의 화학반응에 의해 열이 계속적으로 발생되고, 일몰시 비닐하우스의 내부온도가 저하되면 상기 발생된 열이 내부온도가 저하된 비닐하우스로 전도되면서 상기 내부온도가 상승·유지되도록 하는 방법으로 별도의 난방장치가 필요없는 축열식 비닐하우스로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이로 인하여, 무공해에 의한 식물 성장조건과 황토에서 발산되는 원적외선의 영향으로 단위면적당 수확량을 2.5배 이상 증산할 수 있으며, 별도의 난방장치가 필요없기 때문에 난방비가 소용되지 않는 재배시설로서, 생산제품의 원가를 낮추어 저렴하게 공급하고 유류가 소비되지 않기 때문에 에너지절약 시설로, 기존 비닐하우스를 본 고안의 축열식 비닐하우스로 대체할 수 있는 효과가 있다.

태양열을 이용한 온실

<여기 내용은 모두 "흙부대 생활기술 네트워크(http://cafe.naver.com/earthbaghouse)"에서 옮겨온 자료입니다.>

출처 : http://cafe.naver.com/earthbaghouse/4258

온실(Green house)은 당연히 태양열을 이용하는 것이다. 그런데 해가 지면 온기가 사라지는 전형적인 온실이 아니라 어느 정도 축열된 온기를 활용하는 것을 지칭하는 것이다.
이곳 저곳 인터넷을 서핑하다가 관심을 끌만한 내용이 있어 다운을 받았다. 나는 농부는 아니지만 자그마한 화분을 관리하고 싶다. 그 때가 언제인지는 몰라도~~~

◈ 온실, 그 무한한 변신~ ◈

본 온실의 특징은
1) 태양열 히터(Solar Air Heater)의 기능과
2) 지중열(온실 지하로 관을 매설)을 이용하여
3) 축열 대상 체적을 증대시켜 큰 효과를 기대하는 것으로 보인다.


[출처]
[본문스크랩] 태양열을 이용한 온실 자료. (흙부대 생활기술 네트워크) |작성자 팻독피쉬

축열체로 물벽을 이용한 무가온 온실


http://cafe.naver.com/earthbaghouse
)"에서 옮겨온 자료입니다.>

출처 :
http://cafe.naver.com/earthbaghouse/4257


<질문>

비닐하우스를 지려고 합니다. 요세 매체에서 많이 나오는 축열벽(무가온)비닐하우스를 짓고 싶은데요. 혼자 시공하려고 합니다.

2. 한쪽을 축열벽으로 한 후에 양쪽 끝을 H빔으로 세우고 연동하우스 같이 넓게 시공하려고 합니다. H빔을 세우고 철제를 직접 구해서 가로,세로를 아주 넓게 연동하우스 처럼 시공 할 생각입니다. 철제는 축열벽 양끝에 세워둔 H빔을 연결해서 직접 용접을 해서 눈이 많이 와도 무너지지 않도록 할 생각입니다. 이럴경우 건축허가가 문제되지 않을까요? 
3. 제가 생각하기에 처음 시공을 튼튼하게 하면 장기적으로 오래 갈 것 같은데 시공비가 어느정도 들지요?

<답변> 
축열벽을 흙벽보다 열용량(비열x비중)이 높은 물벽으로 대신할 수도 있습니다. 물벽(물을 담는 容器)는 재활용 패트병이나 정수기통, 드럼통 등을 이용할 수 있습니다. 집열효과를 높이기 위해 물속에 소금이나 검정먹물을 첨가할 수도 있고, 용기통에 흑색도장을 할 수 있습니다. 물은 흙보다 더 쉽게 구할 수 있는 축열물질입니다.

<※>
열용량이란 어떤 재료 1㎥를 온도 1℃ 높이는데 필요한 열에너지량이다.
열용량(kJ/㎥.℃)= 비열(kJ/㎏.℃) × 비중(㎏/㎥)
- 벽돌,콘크리트,돌, 흙과 같은 재료는 비열은 크지 않지만 비중이 크므로 부피가 작더라도 열용량이 크다.
- 물은 비열이 커서 다른 재료보다 열용량이 크다.
- 열용량이 큰 물체는 한번 온도가 올라가면 차가워지기 어렵다.

무가온 하우스의 뒤쪽(북측)과 좌우(동서측) 3면을 자연 생태재료이면서 단열성이 아주 뛰어난 스트로베일을 쌓고, 베일 겉면에는 황토미장(뿜칠공법도 가능)하여 냉기를 차단하는 단열벽을 튼튼히 세운 후, 물벽(물을 담은 용기)을 스트로베일 단열벽을 따라 남향쪽에 쭉 세워 쌓아두면 이 물벽이 축열벽의 역할을 수행합니다.

태양이 사라진 야간에는 하우스내의 온기(열기)가 비닐하우스막을 뚫고 밤하늘로 향해 방사냉각이 발생하므로 하우스 남향지붕위에 보온덮개를 덮어 방사냉각이 되는 것을 차단해 주는 것이 좋습니다. 지붕바깥에 롤(roll)장치를 설치해 덮어주는 것이 좋으나 여의치 않으면 하우스 안쪽이라도 천정에 보온막을 쳐 두어야 합니다.

1. 축열체로 물벽을 이용한 무가온 온실 (Passive Solar Green House)

 


2. 축열체로 벽돌을 이용한 무가온 온실 (중국 스타일)

 

 


▲ 숫자는 절대온도(K)를 나타냄. (섭씨온도℃ = 절대온도K - 273 이므로, 300이라는 숫자는 300K - 273 = 27℃를 말함.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 축열체로 흙벽을 이용한 무가온 온실 (한국 강원 농업기술원)

 

 

 

 

4. 축열체로 흙부대 및 반지하(흙)을 이용한 무가온 온실

 

 

5. 축열체로 잠열축열벽을 이용한 무가온 온실 (일본 非電化 공방)

 

 

 

<참고글>

1. 몽골주택(게르)의 패시브솔라난방 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/18941 

 

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* padowa - 축열벽이 여름에는 가열되지 않고 겨울에만 가열되는군요.

-> 아무리 보아도 잘 모르겠네요? 어디서 여름에 가열되지 않고 겨울에만 가열되는 것 아셨는지 가르쳐 주세요.

-> 어떻게 "여름에는 가열되지 않고 겨울에만 가열되는지" 저도 궁금합니다.

 

* padowa - 8번째, 9번째 흑백사진을 보면 여름과 겨울의 입사각(햇빛)이 다른 것을 이용해서 축열재를 놓았군요. 저도 처음 알았습니다.

 

* Reynold Choi - 그렇다고 볼 수 없을 것 같은데요? 저건 평균적인 태양의 남중고도를 확인해서, 그에 맞춰서 여름에는 햇빛을 피하고, 겨울에는 햇빛을 쐬게 해주는 방법만 지키면 되는 거니까요. 저기서는 드럼통에 검정칠을 한 걸 축열체로 썼지만, 방법은 다양합니다. 일반 PET병에 물을 채워서 검정비닐을 씌워서도 가능하죠. 아니면, PET병 뒤편에 까만 칠을 해놓아도 축열이 되고요. (다만, 그 경우에는 데워지는 데 시간이 좀 걸리겠지만요.) PET병도 200ml부터 다양하게 나오니까 그걸 쓰면 되고요. PET병은, 제가 사는 아파트 단지를 봐도, 엄청나게 나옵니다. 아파트 단지 재활용 쓰레기 버리는 날에만 잘 돌아도 엄청난 양을 모을 수 있죠. 그리고 벽을 스트로베일로 쌓는다고 했지만, 스트로베일 구하기 어려우면 흙벽돌 쌓아도 되고, 아니면 재활용 건축편에서 나오는 PET병을 활용해도 되죠. 이 부분은 실험해봐야하는 면이 있기는 하지만, PET병에 파쇄된 종이라도 채워서 단열재로 쓰면 될테죠. 아니면 파쇄된 종이를 시멘트나 흙+석회와 섞어서 벽돌로 만들어서 쌓아도 훌륭한 단열벽이 될테고요. 파쇄된 종이도 구하기 쉽습니다. 직접 종이 구해다가 분쇄하기 어려우면 관공서 돌아다니면서 일주일 정도만 죽어라 모으면 어지간한 양의 파쇄지는 나옵니다. 관공서 서류, 특히나 개인정보 담긴 서류는 무조건 파쇄기로 파쇄하고서 파기해야하거든요. 청소하시는 아줌마한테 말만 잘하면, 그 종이를 무수히 구할 수 있지 않을까요? (요즘은 그거 팔아서도 돈 벌어서 그리 쉽지는 않을테지만요.) 그리고 온실쯤 되면, 박테리아가 활동하면서 내놓는 열도 무시 못하게 됩니다. 그것 축열하는 방법, 그리고 땅에서 지열을 끌어다 쓰는 방법(울릉도는 꽤 괜찮은 온도를 얻을 수 있을 겁니다. 울릉도는 휴화산지대거든요.)도 있지요. 동결건조 심도 이상을 파내려가서 파이프나 길다란 물관을 묻어두고, 그걸 순환시키는 방법도 생각해볼만하고요. 결론은 상상력이라고 생각합니다. 또한, 이렇게 상상력을 공유하면 또 다른 아이디어도 나올테고요.

1. 한쪽면을 축열벽으로 할 경우 개인적으로 황토를 구하고, 소금,볏짚등을 구해서 하려고 하는데 배합을 어떻게 해야 하는지가 관건입니다. 배합을 어떻게 해야 하는지요?

중국, 최첨단 무가온 하우스 공개!!

중국, 최첨단 무가온 하우스 공개!!

인접 바닷물도 얼어붙는 매서운 추위에서도 인위적 가온을 전혀하지 않는 중국 수광시의 하우스 시스템을 소개한다. 이것이 첨단이 아니고 무엇이겠는가.(중국 청도 수광시)

자닮은 2011년을 깃점으로 중국과 일본에 농업현장을 자주 소개할 계획이다. 농산물 수입개방에 앞서 상대국에 대한 농업방식과 기술을 소개하여 수입개방에 적극적인 대응을 할 수 있었으면 하는 바램에서다. 중국의 산동성 중부에 있는 수광(壽光)시는 중국 북부 최대의 과채산지로 중국의 과채가격이 이곳에서 거의 결정될 정도로 생산규모가 크다. 또한 이곳에서 생산되는 과채는 한국과 일본 등 세계로 수출된다. 현재 우리나라에서 수입하는 채소류도 거의 이곳에서 들여오고 있다. 사진에서 보듯 주변부가 거의 모두 하우스로 들어 차있다. 인천공항에서 한 시간 비행기로 가서 2시간 정도 차량으로 이동하면 도착하게 된다. 이곳의 농산물이 인천항에 들어올 경우 약 15시간 내외가 소요된다고 한다.

구글 지도에서 본 수광시의 모습이다. 이 모든 하우스가 무난방 하우스다.www.naturei.net 2011-01-24 [구글]

인접한 바다까지 완전 얼음으로 뒤덮여 있었지만 하우스에서는 다양한 과채류가 재배되고 있었다. 무난방으로.. www.naturei.net 2011-01-24 [ 구글 ]

 취재를 했을 때, 혹한의 겨울이었지만 도매시장에는 여전히 안나오는 과채류가 없었다. 놀라운 것은 겨울농사 방법이 우리와 전혀 다른 형태였다. 어디든지 하우스로 빼곡히 차 있지만 석유나 석탄, 수막 등의 인위적인 난방으로 운영되는 하우스가 거의 없었다. 무난방(!)이었다. 그것도 첨단시설이라곤 전혀 없이 지극히 자연적인 무난방 말이다.30년전부터 시작했다는 이 방식은 이미 수광시의 보편화된 겨울 농사방식이 되어 있었다. 앞으로 기름값이 두 세배 뛴다는 것을 고려하면 지금의 우리 방식은 미래가 없음이 자명하다. 우리는 지금, 지열난방, 태양열난방 등으로 겨울농사의 대안을 모색하고 있는데, 그것 밖에 길이 없다고 생각하는데... 서울과 위도가 비슷한 중국 수광시는 첨단설비란 전혀 없이 초저비용으로 자연적 조건 활용을 극대화한 첨단(?) 하우스를 운영하고 있다. 배워야 한다. 배워야 산다!!

땅을 1M 파고 그 흙을 북쪽으로 비스듬히 쌓고 남쪽으로 비닐을 덮은 무난방 하우스이다. www.naturei.net 2011-01-24 [주선화] 

동서로 세워진 하우스는 지온과 북쪽 측면 흙벽의 보온효과로 한겨울에도 11도 이상을 유지할 수 있다고 한다. 오이를 재배중이다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상]

 아무리 추워도 하우스 내부 온도가 11도 이하로 떨어지지 않도록 유지할 수 있는 비결이 있다. 연료비나 외부의 에너지 투입 없이 지형을 이용한 하우스 설계만으로 가능하다는 것이다. 

땅을 파내면서 나온 흙을 4m폭으로 쌓아 벽을 만들었다. 이 벽은 한낮의 열기를 저장하는 기능을 가지고 있다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상]

땅을 파고 파낸 흙을 벽으로“겨울에 난방을 하나도 하지 않고도 30도 됩니다. 추운 밤에는 볏짚 덮개를 덮고 비닐을 위에 또 덮습니다. 온도가 최하 11도 이하로는 안 내려갑니다. 땅 밑 1미터 까지 파서 하우스를 짓는데 파낸 흙으로 4미터 두께의 흙벽을 쌓아 보온을 합니다.”

기온이 많이 내려갈 때는 하우스를 짚으로 덮어준다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상]

6M의 흙을 퍼서 4M 폭의 경사진 흙벽을 만들고 대나무로 골조를 만들고 비닐을 덮었다. 요즘은 장비를 동원하기에 하루면 모든 작업이 가능하다고 한다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상]

10년 오이 농사에 연료비는 0“오이는 9월에 심어서 7월까지 따서 팝니다. 두 명이서 230평 하우스 두동을 관리하는데 한 동당 수입이 적을 때는 5~6만원 많을 때는 10만원 정도 됩니다. 오이가 상추보다 훨씬 가격이 좋습니다. 오이농사 지은 지는 10년 됐는데 연료비는 하나도 들지 않습니다. 오이20키로 한 박스에 52원(한화 1만원)입니다.” (내용중 일부 요약 : 이경희) 

수광시 도매시장에서 곳곳에 집하장을 설치하고 농민은 리어커나 오토바이로 인접 집하장까지 도착시킨다. 농가당 500평 남짓의 하우스를 가지고 있다고 한다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상] 

한겨울 무가온 생산된 오이지만 싱싱하고 맛이 좋았다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상] 

기자가 방문한 곳은 500평 정도의 하우스만을 전문으로 하는 농가들이 700호 모여사는 곳이다. 촌장님과 마을 농가 몇몇 대표님들과 진하게 한잔 했다. 이 마을에 외국인 방문으로 우리가 처음이었다고 한다. www.naturei.net 2011-01-24 [조영상]