순환팬 형태에 따른 수직 수평 풍속 도달거리 분석

The Analysis of Vertical and Horizontal Airflow Reach Distance according to the Shape of Air Circulation Fans

본 연구는 스마트 온실 내 내부 순환팬의 풍속 도달거리를 분석하여 팬의 성능을 평가하고, 이를 통해 최적의 설치 간격을 도출하는 것을 목적으로 한다. 팬별 측정 풍속은 Fan 1이 2.73 m/s, Fan 2는 3.48 m/s, Fan 3은 4.02 m/s, Fan 4는 4.25 m/s였다. 수직 방향 풍속 분석 결과, 풍속 0.2 m/s 도달거리는 Fan 1에서 18 m였으며, Fan 2, 3, 4에서는 각각 25 m였다. 수평 방향에서는 Fan 1부터 4까지 각각 18 m, 24 m, 28 m, 29 m였다. 이러한 결과를 바탕으로 최적 설치 간격은 수직 방향의 경우 Fan 1부터 4까지 각각 13 m, 18 m, 19 m, 20 m였으며, 수평 방향에서는 각각 13 m, 16 m, 17 m, 18 m로 산정되었다. 이는 스마트 온실 내 내부 순환팬의 풍속 도달거리를 분석하여 팬의 성능을 평가하고 이를 통해 최적의 설치 간격을 도출함으로써 팬의 수량과 에너지 소비를 최대 약 33%까지 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

This study develops a performance evaluation method for internal circulation fans in smart greenhouses by analyzing wind-speed reach distances based on fan operationand determining the optimal installation spacing. The wind speeds for each fan were measured as 2.73, 3.48, 4.02, and 4.25 m/s for Fans 1, 2, 3, and 4, respectively. In the vertical wind speed analysis, a 0.2 m/s threshold was reached at 18 m for Fan 1, and 25 m for Fans 2, 3, and 4. In the horizontal direction, the respective reach distances were 18, 24, 28, and 29 m. Based on this analysis, the optimal vertical installation spacings were calculated as 13, 18, 19, and 20 m for Fans 1, 2, 3, and 4) while the respective optimal horizontal spacings were 13, 16, 17, and 18 m. Moreover, this study analyzed the airflow reach of internal circulation fans in a smart greenhouse to evaluate their performance and determine the optimal installation spacing. Consequently, the number of fans and energy consumption can be reduced by approximately 33%.