책임운영기관 농촌진흥청 국립축산과학원

축산환경-분뇨악취 

56. 지열 냉난방 장치의 활용

1. 기술배경

  ○ 설치비가 많이 소요되는 등의 단점이 있음에도 저렴한 유지비와 지중열교환기의 높은 내구성으로 친환경적인 지중의 열을 이용하는 장점이 있는 활용이 기대되는 기술임

2. 영농활용 기술

가. 축산현장 문제점

  ○ 계절적인 기온차이를 극복하기 위한 겨울철 난방과 여름철 냉방 수요는 시설비 투자와 운영비의 지출은 축산 경영 전반에 부담 요인으로 작용

  ○ 양계농장은 에너지 소비량이 많고, 많이 사용되는 직접열풍기는 연소가스와 열을 계사내부로 송풍하여 사육환경이 매우 열악하고 화재위험이 높음

나. 현장활용 기술

  ○ 지열교환 냉․난방장치 설치

    - 장치 설치비 : 직경 0.3m, 0.4m, 0.6m 관 각76m 한 줄씩 13,993 천원

    - 관 직경 및 길이 : 축사 규모에 따라 관 직경 및 길이는 조절할 수 있음

    - 지중 3.0m 지점에 지열교환장치 시공 시 관과 관 사이는 40cm 이상으로 시공

    - 여름철 배출구 온도가, 입기온도 보다 6.0∼7.1℃ 낮은 냉방효과가 나타났고, 겨울철에는 9.0∼12.8℃ 높은 난방효과가 나타났음

  ○ 개방형(SCW) 지열냉난방시스템을 설치 이용

    - 계사의 단열수준, 시설수준, 사육밀도, 지역별 기후통계, 환기량, 지하수온도 등을 고려하여 부하량을 산정 후 시설 설치

    - 육계 50,000수의 경우 : 무창형 샌드위치 판넬 벽과 지붕 육계사로 난방 수요 45RT와 냉난방 수요 180RT 용량의 시설 소요

  ○ 축사 지열냉난방 시스템 설치는 축종별로 특성 및 활용목적에 따라 시설 설치

    - 돼지 : 냉방 및 난방 병행 활용(냉방 위주로 이용)

    - 육계, 오리 : 난방 활용(냉방은 환기설비나 쿨링패드 등을 이용)

    - 산란계 : 육추사 난방 활용

  ○ 풍속냉방효과는 29.4℃(85℉)이하에서는 그 효과가 크지만 온도가 높을수록 효과가 떨어져서 37.7℃(100℉)에 가까워지면 거의 효과가 없음

다. 기술적용 파급효과

  ○ 지열히트펌프를 이용하여 축사의 여름철 냉방과 겨울철 난방으로 가축 사육을 위한 적정 환경 조성으로 가축의 생산성 향상과 경영 개선을 기대

라. 핵심기술 용어

  ○ 지열교환, 육계, 냉‧난방, 경영비

3. 자료출처

  ○ 에너지 절약형 지열교환 냉․난방장치 활용효과(2000, 영농활용기술, 허태영)

  ○ 지열냉난방장치를 활용한 육계사 난방 효과(2011, 영농활용기술, 최희철 등)

  ○ 계사 내 풍속냉방 효과 증진 방안(1999, 영농활용기술, 서옥석)

  ○ 양돈 분뇨처리장 질식재해사례와 예방대책(2013, 영농활용기술, 윤충식)