농촌진흥청 농업공학연구소(소장 조영길, 이하 농진청)가 온수난방용 코일튜브 열교환기 기술을 지난 18일 공동연구업체인 성창 ESC에 기술이전했다
20일 농진청에 따르면 농진청 산하 농업공학연구소는 온실난방의 90% 이상을 차지하는 온풍난방을 온수난방으로 전환가능한 새로운 형태의 저가형 열교환기를 산업체와 공동으로 개발, 특허출원했다.
농업공학연구소는 그동안 고유가 시대를 대비, 1996년부터 시설원예의 난방에너지 절감 기술을 집중적으로 투자해 개발한 기술들을 에너지절감 전문기업 등의 산업체에 기술이전 하고, 시설원예농가에 지속적으로 보급, 농가소득보전에 기여했다.
우리나라 난방온실의 90% 이상은 겨울철 재배를 위하여 온풍난방기를 사용하고 있고, 온수보일러와 열교환기로 구성되는 온수난방시스템은 대형온실이나 양액재배 온실 등에 한해 설치됐다.
온풍난방은 온풍난방기에서 배출되는 40～70℃의 공기를 송풍기로 강제순환시켜 온실을 난방하는 방법으로 강제대류로 온실을 난방하기 때문에 실내의 공기유동속도가 빨라져 온실벽체로부터 외부로 손실되는 대류열손실량이 증가한다.
반면에 온수난방은 온수보일러에서 배출되는 40～80℃의 온수를 펌프를 이용, 온실내에 설치된 열교환기로 보내 열교환기에서 실내공기와의 자연대류로 온실 난방하기 때문에 공기유동속도가 느려서 온실벽체를 통한 대류열 손실량이 적아진다.
즉, 온수난방이 온풍난방에 비해 열손실을 줄일 수 있는 유리한 방법이나 온수난방은 철재관이나 에어로핀 등의 열교환기를 고정식으로 설치해야 하기 때문에 시설비용이 많이 들어 현대화 된 대형온실 등에 국한해 이용돼 왔다.
이번에 기술이전한 온수난방용 코일튜브 열교환기는 기존의 지중난방배관으로 사용하는 XL(엑셀)파이프를 코일 형태로 제작, 단위길이당 열교환 면적을 최대로 크게 늘려 공간난방에 사용할 수 있도록 제작했다.
설치비용은 기존에 많이 이용하고 있는 에어로핀 열교환기의 1/3로서 경제성과 내구성이 우수하고, 육묘장, 양액재배온실 등에 설치된 관행의 온수난방용 열교환기를 대체할 수 있고, 설치 후에도 이동이 가능해 경운이 필요한 토경재배온실과 보온터널재배온실에도 사용할 수 있다. 또한 설치비용이 저렴하기 때문에 무가온 단동온실에서도 난방재배를 할 수 있게 됐다.
‘온수난방용 코일튜브 열교환기’는 농업공학연구소와 농업분야의 에너지절감 전문기업인 성창ESC가 공동으로 개발해, 농가실증시험에서 외기온이 -20℃일 때 실내기온을 14℃로 유지할 수 있어, 시설원예의 난방방법을 온풍난방에서 온수난방시대로 전환하는 계기가 될 것으로 기대된다.