KR101452044B1 - greenhouse for mariculture and plant cultivation using inner heat - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실에 관한 것으로, 온실 내부에 구비되어 어류를 양육하도록 양식수가 채워지는 양식용 수조와, 상기 양식용 수조의 상측에 구비되며 작물을 재배하는 작물재배지와, 상기 온실 내부 상측의 공기를 강제 순환시켜 양식용 수조를 통과시켜 양식수와 열교환을 통해 냉각하는 공기 열교환수단과, 상기 양식용 수조의 양식수와 열매체를 통해 열교환을 일으키는 열교환코일과, 상기 열교환코일에서 온배수와의 열교환 된 열매체를 강제순환하는 순환펌프와, 상기 순환펌프에 의해 순환되는 열매체와 열교환을 통해 온수탱크의 온수를 고온으로 가열하거나 냉수탱크의 냉수를 냉각하는 히트펌프와, 상기 온수탱크의 온수 또는 냉수탱크의 냉수를 상기 양식용 수조의 양식수와 열교환하는 가온코일 또는 냉각코일로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 어류와 작물을 하나의 온실 내부에서 양식 및 재배함으로서 어류 및 식용 작물의 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온실 내부의 폐열을 이용해 어류와 작물의 양육 및 재배에 필요한 온도를 일정하게 유지할 수 있어 온실 내부의 냉난방으로 위한 에너지를 효율적 이용할 수 있다.The present invention relates to a greenhouse for cultivation of fish and crops utilizing internal waste heat, comprising: a water tank for aquaculture which is provided in a greenhouse and filled with aquaculture water so as to raise fish; A heat exchanger coil for forcedly circulating air above the inside of the greenhouse and passing through the aquaculture water tank for cooling through the heat exchange with the aquaculture water, a heat exchanger coil for exchanging heat with the aquarium water of the aqua- A heat pump for heating the hot water of the hot water tank to a high temperature or cooling the cold water of the cold water tank through heat exchange with the heat medium circulated by the circulation pump, A warming coil for heat-exchanging the cold water of the hot water tank or the cold water tank with the aqua- It is characterized by consisting of a cooling coil. According to the present invention, fish and crops can be cultivated and cultivated in a single greenhouse to increase the productivity of fish and edible crops, as well as to maintain a constant temperature for raising and growing fish and crops using waste heat inside the greenhouse It is possible to efficiently use the energy for cooling and heating the inside of the greenhouse.

Description

내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물 재배용 온실 { greenhouse for mariculture and plant cultivation using inner heat }Technical Field [0001] The present invention relates to a greenhouse for cultivation of fishes and cultures using internal waste heat,

본 발명은 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 어류의 양식과 작물의 재배를 함께하면서 어류의 양육과 작물의 재배에 적합한 온도를 유지할 수 있도록 온실의 내부에서 발생하는 폐열을 이용하는 어류 양식 및 작물재배용 온실에 관한 것이다.
The present invention relates to a fish farm and a greenhouse for growing crops utilizing internal waste heat. More particularly, the present invention relates to a fish farm for cultivating fish and cultivating fish in a greenhouse for maintaining a temperature suitable for raising fish and cultivating fish, And to a greenhouse for culturing fish and crops using waste heat generated.

최근에 어업은 잡는 어업에서 어자원이 고갈되면서 해수면 가두리 양식, 가두리 양식에서 육상 어류양식을 행하게 되었다. 어류는 수중에 용존되어 있는 산소로 호흡하고, 고유의 수온에서 사료를 먹고 성장하게 된다.In recent years, fisheries have been carrying out land-based fish farming in sea-level cage and cage farms with depletion of fishery resources. Fish breathe in dissolved oxygen in the water, and feed on the original water temperature and grow.

한편 육상 어류양식은 육상(陸上)의 지면에 양식용 수조를 구축하고, 양식용 수조에 양식수를 계속 유입·유출시키면서 수질 및 용존산소치를 유지시키는 유수방식, 또는 양식조에서 양식수를 순환시켜 여과처리와 송풍장치로서 공기를 수중에 토출시켜 산소를 수중에 용존시키고 보일러에서 열에너지를 생성시켜 수온을 조절하여 양식조에 순환시키면서 양식수를 계속 사용하는 여과순환방식으로 발전하였으며, 이렇게 육상에서도 어업이 행하여지면서 어류양식과 작물재배는 모두 육상에서 가능해진 상황이다.On the other hand, the aquacultural fish culture can be augmented by establishing an aquaculture tank on the ground and continuing the inflow and outflow of the aquaculture water into the aquaculture tank, As the filtration process and the air blowing device, air was discharged into water to dissolve oxygen in water and heat energy was generated in the boiler, and water temperature was regulated to circulate the water in the aquarium, and the water circulation system continued to use the aquaculture water. As a result, both fish farming and crop cultivation have become possible on land.

한편, 각종 어류를 양식되는 양식장은 양식되는 어류가 암모니아성분이 함유된 배설물을 배설하게 되고 이 배설물에 함유된 암모니아 성분은 양식장의 물에 용존되어 상기 양식장에서 양식되는 어류의 성장을 저해하게 되며, 심한 경우에는 양식되는 각종 어류가 죽게 되어 어업농가에 막대한 피해를 주게 되는바, 양식장에서의 각종 어류의 양식조건은 양식되는 어류의 배설물에 의해 발생하는 용존 암모니아가스를 제거해 주어야 하고 그러기 위해서는 산소가 충분히 용존된 물을 계속적으로 공급해 주어 암모니아가스가 용존된 물과 산소가 충분히 용존된 물(지하수)을 희석시켜 주어야한다.On the other hand, a farm where aquaculture farms produce a variety of fish produces a feces containing ammonia, and the ammonia component contained in the feces is dissolved in the water of the farm to inhibit the growth of the fish cultured in the farm, In severe cases, various fish species that are cultivated will die and cause great damage to the fish farmers. The cultivation conditions of various fishes in the aquaculture should remove the dissolved ammonia gas generated by the excrement of cultured fish. Dissolved water should be continuously supplied to dilute the water in which ammonia gas is dissolved and water (ground water) in which oxygen is sufficiently dissolved.

이때 깊은 산골짜기(예를 들어 강원도의 골짜기)에서 흘러내리는 하천수는 여름에 섭씨 20℃ 내외이고, 통상의 지하수의 경우에는 우리나라 평균 섭씨 평균 14.6℃ 내외로서 이를 이용해 각종 어류를 양식하는데 유용하게 이용되고 있다. 이때 일 예로 철갑상어의 경우 양육온도는 20 ~ 27℃ 이다.At this time, the river water flowing from the deep valley (for example, Gangwon-do valley) is about 20 ℃ in summer, and in the case of normal groundwater, the mean average temperature is about 14.6 ℃, which is useful for culturing various fishes have. In this case, for example, in case of sturgeon, the temperature of raising is 20 ~ 27 ℃.

한편, 어류 양식에 못지 않게 각종 식용 작물을 재배하는 온실의 경우 한여름에 섭씨 40℃를 오르내리는데, 이와 같은 고온의 온실 내부 온도는 딸기와 같은 중온성 작물의 재배에 치명적이다. 일 예로 딸기의 적합한 재배온도는 상기 철갑상어와 비슷한 20 ~ 27℃ 이기 때문이다. 따라서 중온성 작물의 경우 여름에는 온실 내부의 온도를 냉방(冷房)하여 낮추고 겨울에는 가온(加溫)하여 온실온도를 양육온도에 적합하도록 유지하여야 한다. On the other hand, in the case of a greenhouse cultivating various edible crops as well as fish cultivation, the indoor temperature of the high temperature greenhouse is lethal to the cultivation of mesophilic crops such as strawberries. For example, the suitable cultivation temperature of strawberries is 20 to 27 ° C, which is similar to the sturgeon described above. Therefore, in the case of mesophilic crops, the temperature inside the greenhouse must be lowered by cooling (cooling) in the summer, and the temperature of the greenhouse should be maintained at a suitable temperature for wintering in winter.

또한, 현재까지 어류 양식을 위한 시설과 작물 재배를 위한 온실은 별도로 육상에 설치되는바 그 시설 면적을 많이 차지할 뿐만 아니라 각기 다른 양육 및 재배 환경 유지를 위한 에너지 소모가 많아지는 문제가 있다.
In addition, up to now, facilities for fish culture and greenhouses for growing crops have a problem of not only occupying a large area on the ground but also consuming energy for maintaining different cultivation environments.

따라서, 이러한 기존 양식 시설 등의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 철갑상어 등의 어류와 딸기 등의 중온성 작물을 하나의 온실 내부에서 양식 및 재배함으로서 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온실 내부의 폐열을 이용해 어류와 작물의 양육 및 재배에 필요한 온도를 일정하게 유지할 수 있는 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention aims at solving the problems of the existing aquaculture facilities, and the present invention can improve the productivity by cultivating and growing mesophilic crops such as sturgeon and fishes such as fishes and strawberries in one greenhouse, It is an object of the present invention to provide a greenhouse for cultivation of fish and crops utilizing internal waste heat that can maintain a constant temperature necessary for cultivation and cultivation of fish and crops using waste heat.

특히 본 발명은 여름에는 온실 내부를 냉방하여 온도를 낮추고 겨울에는 가온하여 온실 내부의 온도를 양육온도에 적합하게 유지시켜 주며 당도 때문에 많은 광량을 필요로 하는 식물의 재배 환경과 철갑상어와 같이 플랑크톤이 많이 만들어지는 응달을 필요로 하는 양식 환경의 제공을 통해 난방비를 절약하고 온실 단위면적당 생산성을 높일 수 있는 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실을 제공하는데 그 목적이 있다.
In particular, the present invention relates to a plant environment that requires a large amount of light due to sugar content, and a plankton such as sturgeon, which keeps the inside temperature of the greenhouse at a suitable temperature for winter by heating the inside of the greenhouse by cooling the inside of the greenhouse in summer, It is an object of the present invention to provide a greenhouse for cultivation of fish and crops utilizing internal waste heat that can save heating cost and increase productivity per unit area of a greenhouse by providing a cultivation environment requiring a lot of shade.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

온실 내부에 구비되어 어류를 양육하도록 양식수가 채워지는 양식용 수조와, 상기 양식용 수조의 상측에 구비되며 작물을 재배하는 작물재배지와, 상기 온실 내부 상측의 공기를 강제 순환시켜 양식용 수조를 통과시켜 양식수와 열교환을 통해 냉각하는 공기 열교환수단과, 상기 양식용 수조의 양식수와 열매체를 통해 열교환을 일으키는 열교환코일과, 상기 열교환코일에서 온배수와의 열교환 된 열매체를 강제순환하는 순환펌프와, 상기 순환펌프에 의해 순환되는 열매체와 열교환을 통해 온수탱크의 온수를 고온으로 가열하거나 냉수탱크의 냉수를 냉각하는 히트펌프와, 상기 온수탱크의 온수 또는 냉수탱크의 냉수를 상기 양식용 수조의 양식수와 열교환하는 가온코일 또는 냉각코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실을 제공한다.A crop cultivation plant provided on the upper side of the culture aquarium and forcibly circulating air in the upper side of the greenhouse and passing through a cultivation aquarium; A circulation pump for forcibly circulating heat-exchanged heating medium from the heat-exchanging coil to the heat-exchanging coil; and a circulation pump for circulating the heat- A heat pump for heating the hot water of the hot water tank to a high temperature or for cooling the cold water of the cold water tank through heat exchange with the heat medium circulated by the circulation pump, and a water pump for supplying cold water of the hot water or cold water tank of the hot water tank, And a cooling coil for heat-exchanging heat with the waste heat. And a greenhouse for cultivating crops.

이때, 상기 공기 열교환수단은 상기 온실 내부 상측의 공기를 강제 순환시켜 양식용 수조를 통과시켜 냉각하도록 외부공기가 유입되는 공기유입관과, 상기 공기유입관을 통해 유입되는 공기를 양식용 수조의 물과 열교환하여 배출하는 열교환용 주름관과, 상기 공기유입관 및 열교환용 주름관을 통해 공기를 강제 순환시키는 공기순환펌프로 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the air heat exchanging means includes an air inflow pipe through which the outside air is infused so as to cool air passing through the culture water tank forcibly circulating air in the inside of the greenhouse, and air introduced through the air inflow pipe into the water And an air circulation pump for forcibly circulating the air through the air inlet pipe and the heat exchanging corrugated pipe.

그리고, 상기 양식용 수조의 바닥은 사료 및 노폐물이 침전하도록 수조 바닥에 오목홈이 형성되고, 그 오목홈의 중앙에 배출공과 연통되도록 하부에 드레인 파이프를 설치하여 제어판넬의 제어에 의해 드레인 펌프가 작동되면 상기 오목홈에 퇴적되는 침전물을 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.
The bottom of the aquarium is provided with a concave groove on the bottom of the water tank so that the feed and waste materials are settled. A drain pipe is provided at the bottom of the concave groove so as to communicate with the exhaust hole. And when it is operated, the sediment deposited on the concave groove is discharged to the outside.

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본 발명에 따르면, 어류와 작물을 하나의 온실 내부에서 양식 및 재배함으로서 어류 및 식용 작물의 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온실 내부의 폐열을 이용해 어류와 작물의 양육 및 재배에 필요한 온도를 일정하게 유지할 수 있어 온실 내부의 냉난방으로 위한 에너지를 효율적 이용할 수 있다.According to the present invention, fish and crops can be cultivated and cultivated in a single greenhouse to increase the productivity of fish and edible crops, as well as to maintain a constant temperature for raising and growing fish and crops using waste heat inside the greenhouse It is possible to efficiently use the energy for cooling and heating the inside of the greenhouse.

특히 온실 내부의 폐열을 회수하여 밤시간 등에 재생하여 사용함으로서 기존의 양식장 운영 및 작물 재배시 필요한 냉난방 비용을 대폭 줄일 수 있어, 어류와 작물의 생산 원가도 낮추는 효과가 있다.
In particular, by recovering the waste heat inside the greenhouse and recycling it at nighttime, it is possible to greatly reduce the cost of heating and air conditioning required for the operation of the existing farm and cultivation of crops, thereby reducing the production costs of fishes and crops.

도 1은 본 발명에 따른 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실 내부의 수조의 양식수 공급 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실 의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실 의 내부 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실 의 내부 구조의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 양식용 수조의 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 작물재배용 하이 베드의 이동 예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 작물재배용 하이 베드의 베드판 승강 예를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a conceptual diagram for supplying aquaculture water to a fish tank in a greenhouse for culturing fish and crops using internal waste heat according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a greenhouse for culturing fish and growing crops utilizing internal waste heat according to the present invention.
3 is an internal structural view of a greenhouse for culturing fish and growing crops utilizing internal waste heat according to the present invention.
4 is a view showing another example of the internal structure of a greenhouse for culturing fish and growing crops utilizing internal waste heat according to the present invention.
5 is a structural view of a water tank for a culture according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a moving example of a high bed for growing a crop according to the present invention.
7 and 8 are views showing an example of lifting and lowering a bed plate of a high bed for growing a crop according to the present invention.

본 발명에 따른 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.The features of the present invention will be understood from the following detailed description with reference to the accompanying drawings of a fish farm and a greenhouse for cultivating a crop utilizing internal waste heat according to the present invention.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실(1)은 철갑상어 등의 어류 양식과 딸기 등의 중온성 작물의 재배를 함께 할 수 있다.1 and 2, the greenhouse 1 for fish culture and crop cultivation utilizing the internal waste heat according to the present invention can cultivate a fish culture such as sturgeon and a mesophilic crop such as a strawberry.

이와 같은 온실은 깊은 골짜기에서 흘러내리는 하천수(2)를 이용하거나 지하수(3)를 이용해 온실(1) 내부의 양식용 수조(10)에 공급하고, 양식용 수조(10) 내부의 오염된 양식용 수조의 물을 배출하는 순환구조를 채택한다.Such a greenhouse is supplied to the aquaculture tank 10 inside the greenhouse 1 by using the river water 2 flowing from the deep valley or by using the groundwater 3, Adopt a circulation structure that discharges the water in the tank.

이 경우 양식용 수조(10)의 오염된 양식용 수조의 물을 하천 등에 배출하는 경우 하천수의 오염을 방지하기 위해 여과장치(미도시됨)를 구비하여 제거함이 바람직하며, 통상의 공급용 및 배출용 펌프(미도시됨)를 이용해 양식용 수조(10)에 물을 공급하거나 배출함은 당연하다.
In this case, when the water of the aquarium 10 for aquaculture is discharged to a river or the like, it is preferable to remove it by providing a filtration device (not shown) in order to prevent contamination of the river water. It is natural to supply or discharge water to the aquarium 10 using a pump (not shown).

이와 같은 본 발명에 따른 온실(1)은 어류 양식의 일 예로 철갑상어를 설명하고, 중온성 작물의 일 예로 딸기를 설명하고 있지만, 이들 철갑상어 및 딸기로 한정되지 않고 양육 및 재배 온도가 유사한 어류 및 작물의 경우에는 모두 본 발명의 온실을 이용해 양식 및 재배할 수 있는 것으로 다른 어류나 작물에 대한 구체적인 설명이 없어도 모두 본 발명의 기술범주에 해당하는 것이다.
The greenhouse 1 according to the present invention describes sturgeon as an example of fish culture and strawberry as an example of a mesophilic crop. However, the present invention is not limited to these sturgeon and strawberry, And crops can all be cultivated and cultivated using the greenhouse of the present invention, and even if there is no specific description of other fish or crops, they all fall within the technical scope of the present invention.

먼저, 철갑상어와 딸기의 적합한 양육 및 재배 온도가 20~27℃로서 통상의 우라나라의 온실은 한여름에 섭씨 40℃를 오르내리므로 철갑상어와 딸기의 양식 및 재배에 치명적이다. 이에 여름에는 온실(1) 내부의 온도를 냉방하여 낮추고 겨울에는 가온하여 온실온도를 양육에 적합하게 유지해야 하며, 일교차에 따른 밤낮의 온도차를 최소화해주어야 양식 및 재배 효율을 높일 수 있다.First, the proper raising and cultivation temperature of sturgeon and strawberry is 20 ~ 27 ℃, and the greenhouse of Ura Nara goes up and down 40 ℃ at mid summer, and it is fatal for the cultivation of sturgeon and strawberry. In the summer, the temperature inside the greenhouse (1) should be lowered by cooling and warmed in winter, so that the temperature of the greenhouse should be maintained for raising. Minimizing the temperature difference between day and night can improve the cultivation and cultivation efficiency.

특히 딸기는 당도를 높이기 위해서는 광량을 필요로 하지만 철갑상어는 플랑크톤이 많이 만들어지는 응달을 필요로 하며, 딸기든 철갑상어든 섭씨 30도 이하를 유지해야 양육에 지장이 없다. Strawberries, in particular, require light intensity to increase sugar content, but sturdy sharks require shrubs to produce plankton. Strawberries and sturgeon must be kept below 30 degrees Celsius to prevent nurturing.

따라서, 온실(1)의 양식용 수조(10) 내에는 철갑상어를 양육하고, 상부에는 중온성 작물을 재배하여 난방비를 절약하고 온실 단위면적당 생산성을 높일 수 있다.
Therefore, it is possible to save the heating cost and increase the productivity per greenhouse unit area by cultivating sturgeon in the cultivation water tank 10 of the greenhouse 1 and cultivating mesophilic crops in the upper part.

도 2 내지 도 8을 참고하면, 이와 같은 본 발명은 온실(1) 내부에 구비되어 어류를 양육하도록 양식수가 채워지는 양식용 수조(10)와, 상기 양식용 수조(10)의 상측에 구비되며 작물을 재배하는 작물재배지(20)로 구성된다. 이때, 상기 작물재배지(20)는 단층 또는 복층으로 이루어질 수 있으며, 상기 작물재배지(20)의 바닥에 직접 작물을 재배하지 않고 작업자가 편리하게 작업할 수 있도록 이동식 작물재배용 하이 베드(200)를 설치한다. 2 to 8, the present invention is provided with a water tank 10 for aquaculture, which is provided in the greenhouse 1 and filled with water for growing fish, And a crop growing area 20 for cultivating the crop. At this time, the crop cultivation land 20 may be formed as a single layer or a multi-layer, and a high bed 200 for cultivating mobile crops may be installed so that a worker can conveniently work without cultivating the crop directly on the bottom of the crop cultivation land 20 do.

이 경우 상기 양식용 수조(10)는 1층의 지면 구비되고, 상기 작물재배지(20)는 1층 상부 또는 2층에 구비되어 상기 작물재배용 하이 베드(200)를 설치한다.In this case, the cultivating water tank 10 is provided on one floor, and the crop cultivation land 20 is provided on the first or second floor to install the high bed 200 for growing the crop.

이때, 상기 온실(1)은 작물 재배에 유리하도록 비닐하우스도 가능하지만 유리로 외관을 형성함이 바람직하다.
At this time, the greenhouse 1 may be a vinyl house so as to be advantageous for growing crops, but it is preferable to form an outer appearance by glass.

이와 같은 양식용 수조(10)에는 상기 온실(1) 내부 상측의 공기를 강제 순환시켜 양식용 수조(10)를 통과시켜 양식수와 열교환을 통해 냉각하는 공기 열교환수단(100)과, 상기 양식용 수조(10)의 양식수와 열매체를 통해 열교환을 일으키는 열교환코일(110)과, 상기 열교환코일(110)에서 온배수와의 열교환 된 열매체를 강제순환하는 순환펌프(112)와, 상기 순환펌프(112)에 의해 순환되는 열매체와 열교환을 통해 온수탱크(130)의 온수를 고온으로 가열하는 히트펌프(120)가 구비된다.The water tank 10 for culture is provided with air heat exchanging means 100 for forcibly circulating the air inside the greenhouse 1 through the culture water tank 10 to cool the water through the heat exchange with the culture water, A circulation pump 112 for forcibly circulating heat-exchanged heat medium from the heat-exchanging coil 110 to the hot water in the heat-exchanging coil 110; A heat pump 120 for heating the hot water in the hot water tank 130 to a high temperature through heat exchange with the heat medium circulated by the heat medium.

물론, 상기 히트펌프(120)는 순환펌프(112)에 의해 순환되는 열매체와 열교환을 통해 냉수탱크(140)의 냉수를 저온으로 냉각하는 기능도 제어판넬(101)의 제어에 따라 선택적으로 수행한다. The function of cooling the cold water of the cold water tank 140 to a low temperature through heat exchange with the heat medium circulated by the circulation pump 112 is also selectively performed according to the control of the control panel 101 .

그리고 상기 온수탱크(130)의 온수 및 냉수탱크(140)의 냉수는 필요에 따라 상기 양식용 수조(10)에 설치되는 가온코일(132)과 냉각코일(142)을 순환시켜 열교환함으로서 상기 양식용 수조(10) 내의 양식수의 온도를 일정하게 조절할 수 있다.
The hot water in the hot water tank 130 and the cold water in the cold water tank 140 are circulated through the heating coil 132 and the cooling coil 142 installed in the aquarium 10 for heat exchange, The temperature of the culture water in the water tank 10 can be controlled to be constant.

이하, 본 발명의 각 부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each subcomponent of the present invention will be described in detail.

먼저, 상기 공기 열교환수단(100)은 상기 온실(1) 내부 상측의 공기를 강제 순환시켜 양식용 수조(10)를 통과시켜 냉각하도록 외부공기가 유입되는 공기유입관(102)과, 상기 공기유입관(102)을 통해 유입되는 공기를 양식용 수조(10)의 물과 열교환하여 배출하는 열교환용 주름관(104)과, 상기 공기유입관(102) 및 열교환용 주름관(104)을 통해 공기를 강제 순환시키는 공기순환펌프(106)로 구성된다.First, the air heat exchanging means 100 includes an air inlet pipe 102 through which external air flows for forced circulation of the air inside the greenhouse 1 through the culture water tank 10 to cool it, A heat exchanging corrugated tube 104 for exchanging the air introduced through the tube 102 with the water in the cultivation water tank 10 and discharging the air through the air inlet tube 102 and the heat exchanging corrugated tube 104, And an air circulation pump 106 for circulating the air.

이와 같은 공기 열교환수단(100)을 구비하여, 한여름의 불볕더위 아래에서 온실(1) 내 온도가 급속도로 상승하는 것을 막아주어 딸기 등의 작물이 상하는 것을 방지할 수 있다. Such an air heat exchanging means 100 prevents the temperature in the greenhouse 1 from rising rapidly under the summer heat of the summer season, thereby preventing the crops such as strawberries from being damaged.

그리고, 겨울에도 햇볕이 있을 경우에는 온실(1) 내부온도는 섭씨 30℃를 웃도는 경우가 많다. 이때에는 공기순환펌프(106)를 구동하여 상부의 태양열에 의해 가온된 공기를 하부의 양식용 수조(10)로 순환시켜 양식용 수조(10)의 양식수를 가온할 수 있다. 즉, 온실 내부 공기의 온도는 20 ~ 27℃가 되도록 온도를 낮추어주고, 양식용 수조(10) 내부의 양식수의 온도는 상승시켜 주어 양식 어류의 활동력 저하 등을 막을 수 있다. And, in winter, when sunlight is present, the temperature inside the greenhouse (1) often exceeds 30 ° C. At this time, the air circulating pump 106 is driven to circulate the air heated by the upper solar heat to the lower aquarium 10, thereby heating the aquaculture water tank 10. That is, the temperature of the inside air of the greenhouse is lowered to 20 to 27 ° C, and the temperature of the aquaculture water in the aquaculture tank 10 is raised, thereby preventing a decrease in the activity of the aquaculture.

한편, 야간에는 온실(1) 내측 상부의 온도가 급격히 하락하므로 낮에 가온된 수조의 양식수에 온실(1) 내측 상부의 냉각된 공기를 공기순환펌프(106)를 구동하여 순환하여 양식수와 열교환하여 가온함으로서 온실 내부 공기를 따뜻하게 가온한다.On the other hand, at night, since the temperature inside the greenhouse 1 drops rapidly, the cooled air in the inside of the greenhouse 1 is circulated by circulating the air circulation pump 106 to the aquarium of the day, Heat exchange warms warm air inside the greenhouse by warming.

이를 위해 상기 열교환용 주름관(104)은 열전달계수가 높고 표면적이 넓어 열전달이 보다 효율적이고, 부식으로 인한 온실 수조의 오염을 사전에 예방할 수 있도록 스테인리스 스틸재질의 주름관을 사용한다.
To this end, the corrugated tube 104 for heat exchange has a high heat transfer coefficient, a large surface area, and is more efficient in heat transfer, and a corrugated tube made of stainless steel is used to prevent contamination of the greenhouse water tank due to corrosion.

한편, 상기 열교환코일(110)에서 양식수와 열교환 된 열매체는 순환펌프(112)에 의해 강제순환하여 제어판넬(101)의 제어에 따라 온수탱크(130)의 온수를 고온으로 가열하거나 냉수탱크(140)의 냉수를 저온으로 냉각하는 히트펌프(120)로 순환한다. The heat exchange coil 110 is forcedly circulated by the circulation pump 112 to heat the hot water in the hot water tank 130 to a high temperature or to cool the hot water in the cold water tank 140 to the heat pump 120 for cooling the cold water to a low temperature.

그리고 상기 온수탱크(130)의 온수 및 냉수탱크(140)의 냉수는 필요에 따라 상기 양식용 수조(10)에 설치되는 가온코일(132)과 냉각코일(142)을 순환시켜 열교환함으로서 상기 양식용 수조(10) 내의 양식수의 온도를 일정하게 조절할 수 있다. The hot water in the hot water tank 130 and the cold water in the cold water tank 140 are circulated through the heating coil 132 and the cooling coil 142 installed in the aquarium 10 for heat exchange, The temperature of the culture water in the water tank 10 can be controlled to be constant.

상기 열교환코일(110)은 합성수지재 파이프인 HDPE(High Density Polyethylene Pipe) 또는 스테인레스관 등을 사용할 수 있다.The heat exchange coil 110 may be a synthetic resin pipe such as HDPE (High Density Polyethylene Pipe) or stainless steel pipe.

이때, 상기 순환펌프(112)의 구동에 의해 열교환코일(110)에서 열교환된 열매체는 순환하며 히트펌프(120)에서 온수탱크(130)의 온수를 가열하거나 냉수탱크(140)의 냉수를 저온으로 냉각한다.At this time, the heating medium circulated in the heat exchange coil 110 by the circulation pump 112 circulates and the hot water in the hot water tank 130 is heated by the heat pump 120 or the cold water in the cold water tank 140 is cooled Cool.

이를 위해 상기 히트펌프(Heat Pump)(120)에는 인가된 전력을 연결 또는 차단하는 메인스위치가 있고, 난방이나 냉방을 위한 전환스위치가 구비되어 있다. 즉 메인스위치를 온(on)시키면 압축기(Compressor)와 순환 펌프가 기동한다. 그리고 전환스위치를 난방 위치에 놓으면 난방을 위한 사이클이 구동되고, 냉방 위치에 놓으면 냉방을 위한 사이클이 구동된다. 이와 같은 히트펌프(120)의 냉난방 메커니즘은 일 예로 등록특허 제10-1095213호에 기재된 바와 같이 공지(公知)의 구성이므로 이에 대한 구체적인 설명은 이하에서는 생략한다.To this end, the heat pump 120 has a main switch for connecting or disconnecting the applied electric power, and a changeover switch for heating or cooling is provided. That is, when the main switch is turned on, the compressor and the circulation pump start. When the changeover switch is placed in the heating position, the cycle for heating is driven, and when the changeover switch is placed in the cooling position, the cycle for cooling is driven. The heating / cooling mechanism of the heat pump 120 is a known structure as described in, for example, Japanese Patent No. 10-1095213, and a detailed description thereof will be omitted below.

이와 같은 히트펌프(Heat Pump)(120)를 통해 가열 또는 냉각된 온수 및 냉수는 온수탱크(130)의 온수 및 냉수탱크(140)의 냉수를 가온 또는 냉각하게 된다.The hot water and the cold water heated or cooled through the heat pump 120 warm or cool the hot water of the hot water tank 130 and the cold water of the cold water tank 140.

이 경우 상기 온수탱크(130)의 온수 및 냉수탱크(140)의 냉수는 제어판넬(101)의 제어에 따라 온수펌프(131) 또는 냉수펌프(141)가 구동됨으로서 상기 양식용 수조(10)에 설치되는 가온코일(132) 또는 냉각코일(142)을 순환하며 양식수와의 열교환을 통해 상기 양식용 수조(10) 내의 양식수의 온도를 일정하게 조절할 수 있다. In this case, the hot water in the hot water tank 130 and the cold water in the cold water tank 140 are driven by the hot water pump 131 or the cold water pump 141 under the control of the control panel 101, The temperature of the culture water in the cultivation water tank 10 can be constantly controlled by circulating the heating coil 132 or the cooling coil 142 installed therein and exchanging heat with the culture water.

이와 같은 구성에 의해 날씨가 너무 춥거나 더워 공기순환만으로 온실의 수온 및 공기의 온도의 적정선 유지가 어려운 경우 히트펌프(120)와 온수탱크(130) 또는 냉수탱크(140)를 적당하게 운영하여 적정 온도를 유지시킨다. When the weather is too cold or too hot to keep the temperature of the greenhouse and the temperature of the air in the proper range, the heat pump 120, the hot water tank 130 or the cold water tank 140 may be suitably operated Keep the temperature.

그리고 상기 양식용 수조(10)의 바닥은 도 5에 도시된 바와 같이 사료 및 노폐물이 침전하도록 수조 바닥에 복수의 오목홈(12)이 형성되고, 그 오목홈(12)의 중앙에 배출공(12a)과 연통되도록 하부에 드레인 파이프(13)를 설치하여 제어판넬(101)의 제어에 의해 드레인 펌프(14)가 작동되면 상기 오목홈(12)에 퇴적되는 침전물을 외부로 배출한다. 이러한 구조를 통해 수조 물의 부패를 방지하여 물을 장기간 사용할 수가 있다.
5, a plurality of concave grooves 12 are formed in the bottom of the water tank so that feed and waste materials are precipitated, and a discharge hole (not shown) is formed in the center of the concave groove 12 A drain pipe 13 is provided at the lower part so as to communicate with the drain pipe 12a and the drain pump 14 is operated under the control of the control panel 101 to discharge the deposit accumulated in the concave groove 12 to the outside. With this structure, water can be used for a long time by preventing decay of the water in the tank.

한편, 딸기는 수고(樹高)가 30㎝ 미만이어서 겨울과 같이 태양의 고도가 낮은 경우에도 생육이 가능하다. 따라서, 상기 작물재배지(20)는 1층 이상 복층으로 형성할 수 있고, 그 위에 작물재배용 하이 베드(200)를 이동식으로 설치할 수 있다. 즉, 복층으로 형성함으로서 온실 단위면적당 생상성을 높일 수 있다.On the other hand, strawberry has a height of less than 30㎝, so it can grow even when the altitude of the sun is low like winter. Accordingly, the crop cultivation land 20 can be formed in a multi-layered structure of one or more layers, and a high bed 200 for cultivating crops can be movably installed thereon. That is, it is possible to increase the creativity per unit area of the greenhouse by forming it in a multi-layered structure.

이때, 상기 작물재배지(20)는 그리드(grid) 형태로 이루어져, 작물재배용 하이 베드(200)를 올려놓고 재배를 한다. 이 경우 작물을 관리하기 위해 작업통로가 필요한 경우 도 6에 도시된 바와 같이 왼쪽 첫번째 작물재배용 하이 베드(200)를 좌측으로 밀어 통로를 확보한 상태에서 작업하고, 두번째 및 세번째 작물재배용 하이 베드(200) 사이에 통로가 필요한 경우 두번째 작물재배용 하이 베드(200)를 좌측으로 밀면 용이하게 작업통로를 확보할 수 있다. At this time, the crop cultivation land 20 is in the form of a grid, and cultivates the plant by placing the high bed 200 for growing the crop. In this case, when a work path is required to manage the crop, the left first crop growing high bed 200 is pushed to the left side to secure the path, and the second and third crop growing high beds 200 , It is possible to easily secure the work path by pushing the second crop cultivation high bed 200 to the left.

또한, 상기 작물재배지(20)는 그리드(grid) 형태로 이루어져 어류 양식장과 식물 재배장을 구분하고 통풍 및 온도 조절에 유리하다. 이 경우 구조는 그리드의 간격이 조밀하고 견고하여 작물재배용 하이 베드(200)와 각종 작업용 운반구(미도시됨)의 운반에 지장이 없는 구조를 채택함이 바람직하다. In addition, the crop cultivation area 20 is formed in a grid shape to distinguish between a fish farm and a plant cultivation area, and is advantageous in controlling the ventilation and the temperature. In this case, it is preferable to adopt a structure in which the intervals between the grids are dense and firm so that the high bed 200 for cultivating crops and the transportation of various work carriers (not shown) are not obstructed.

이와 같이 작물재배지(20)를 그리드(grid) 형태로 형성함으로서 그리드 상부는 각종 작물을 재배하고 하단부는 각종 작물로 인해 양식용 수조(10)가 대부분 응달이 지게 되어 플랑크톤이 많이 생겨 하단부의 양식용 수조(10)의 어류에 양질의 사료를 제공하게 되는 장점이 있다.By forming the crop cultivation land 20 in the form of a grid, various crops are cultivated in the upper part of the grid and most of the cultivation water tanks 10 are shaded due to various crops at the lower end, There is an advantage that the fish of the water tank 10 is provided with a good quality feed.

작물재배용 하이 베드(200)는 딸기를 재배하는 것의 경우 약 0.9m높이에 베드판(202)을 설치하여 딸기를 재배하는 방식으로 서서 작업할 수 있어 작업능률이 향상되고 쪼그리고 작업하는 데에서 오는 관절염 등 각종 직업병도 예방할 수 있다. The high bed 200 for cultivating crops can be used to stand strawberries by installing a bed plate 202 at a height of about 0.9 m for cultivating strawberries, thereby improving the work efficiency and improving the arthritis Can prevent various occupational diseases such as.

이와 같은 작물재배용 하이 베드(200)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 작업 통로겸 공기순환 때문에 베드(200)와 베드(200) 사이를 60 ~ 100㎝ 간격을 유지한다. 7 and 8, the high bed 200 for cultivating crops maintains a distance of 60 to 100 cm between the bed 200 and the bed 200 due to the working channel and air circulation.

이 경우 양식용 수조(10)의 양어수와의 열교환을 통해 냉각 또는 가온된 공기를 양식용 수조(10)에서 공급받을 경우 통풍에 필요한 공간은 필요 없어진다. 또한 하이베드 다리부분을 고정형이 아닌 이동형 바퀴를 부착한다면 딸기의 재배효율을 높일 수 있다.In this case, when the air cooled or warmed through heat exchange with the fish water in the aquarium 10 is supplied from the aquarium 10, the space required for ventilation is eliminated. It is also possible to increase the efficiency of strawberry cultivation by attaching mobile wheels instead of fixed legs to high-bed legs.

이때, 작물재배용 하이 베드(200)는 하나 이상의 베드판(202)을 구비한다. 즉 작물재배용 하이 베드(200)의 종류는 이동식으로 하나의 베드판(202)을 구비하는 단층 하이 베드와 2개의 베드판(202)을 구비하는 복층 하이 베드가 있다. 복층 하이베드의 상층의 위치는 태양 광선의 각도와 식물의 수고에 따라 높낮이를 조정하여 하층에 태양 광선이 닿을 수 있도록 하고, 단층 하이베드의 위치는 상층의 작물의 그림자가 하층의 작물에 가리지 않는 태양방향으로 전면에 설치한다.
At this time, the high bed 200 for cultivating crops has at least one bed plate 202. That is, a kind of the high bed 200 for cultivating crops is a movable single bed high bed having one bed plate 202 and a multi-story high bed having two bed plates 202. The position of the upper layer of the multi-layered high bed is adjusted by the height of the sunlight according to the angle of the sunlight and the height of the plant, so that the sunlight can reach the lower layer. Install in front in sun direction.

이와 같은 작물재배용 하이 베드(200)는 프레임(201)의 하부에 구비되는 이동식 바퀴(203)와, 상기 프레임(201)에 일측 상부에 설치되어 정·역회전되며 와이어(204)를 감거나 푸는 권취롤(205)과, 상기 권취롤(205)을 정·역회전시키는 핸들바(206)와, 상기 와이어(204)에 고정되어 권취롤(205)이 정·역회전시 상하로 승강되며 작물을 식재되는 베드판(202)으로 이루어진다.The high bed 200 for cultivating crops includes a movable wheel 203 provided at a lower portion of the frame 201 and a movable wheel 203 installed at an upper portion of one side of the frame 201 to rotate forward and reverse, A handle bar 206 which is fixed to the wire 204 and is wound up and down when the winding roll 205 is rotated in the forward and reverse directions, And a bed plate 202 on which the bed plate 202 is disposed.

이때, 상기 베드판(202)은 복수가 구비될 수 있고, 하측에 구비되는 베드판(202')의 경우에는 프레임(201)에 일체로 고정되고, 상측에 구비되는 베드판(202)은 상기 권취롤(205)의 회전에 따라 상하로 승강되는 구조로 이루어진다.The bed plate 202 is integrally fixed to the frame 201 in the case of the lower bed plate 202 'and the bed plate 202 provided at the upper side is fixed to the frame 201 Up and roll up and down according to the rotation of the winding roll 205.

즉, 상층부에 재배하는 작물을 관리하고 수확이 용이하게 하기 위해서는 하이베드(200)의 체인 또는 와이어를 승강시키기 위해 핸들바(206)를 작동시킴으로서 손쉽게 베드판(202)을 승강시킬 수 있고, 이동식 하이베드 하단부에 바퀴를 달아 자유 자재로 움직일 수 있어 관리가 용이하고 면적을 효율적으로 사용할 수 있다.
That is, in order to manage the crop to be cultivated in the upper layer and to facilitate harvesting, the handle plate 206 can be easily elevated and lowered by operating the handle bar 206 to raise or lower the chain or the wire of the high bed 200, It can move freely by putting a wheel on the lower part of high bed, and it is easy to manage and can use area efficiently.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1: 온실 10: 양식용 수조
12: 오목홈 13: 드레인 파이프
14: 드레인 펌프 20: 작물재배지
100: 공기 열교환수단 102: 공기유입관
104: 열교환용 주름관 106: 공기순환펌프
110: 열교환코일 112: 순환펌프
120: 히트펌프 130: 온수탱크
132: 가온코일 140: 냉수탱크
142: 냉각코일 200: 작물재배용 하이 베드1: Greenhouse 10: Aquaculture tank
12: concave groove 13: drain pipe
14: Drain pump 20: Crop plant
100: air heat exchanger 102: air inlet pipe
104: corrugated tube for heat exchange 106: air circulation pump
110: heat exchange coil 112: circulation pump
120: heat pump 130: hot water tank
132: heating coil 140: cold water tank
142: Cooling coil 200: High bed for growing crops

Claims (4)

온실(1) 내부에 구비되어 어류를 양육하도록 양식수가 채워지는 양식용 수조(10)와; 상기 양식용 수조(10)의 상측에 구비되며 작물을 재배하는 작물재배지(20)와; 상기 온실(1) 내부 상측의 공기를 강제 순환시켜 양식용 수조(10)를 통과시켜 냉각하도록 외부공기가 유입되는 공기유입관(102)과; 상기 공기유입관(102)을 통해 유입되는 공기를 양식용 수조(10)의 물과 열교환하여 배출하는 열교환용 주름관(104)과; 상기 공기유입관(102) 및 열교환용 주름관(104)을 통해 공기를 강제 순환시키는 공기순환펌프(106)와; 상기 양식용 수조(10)의 양식수와 열매체를 통해 열교환을 일으키는 열교환코일(110)인 합성수지재 파이프인 HDPE(High Density Polyethylene Pipe) 또는 스테인레스관과; 상기 열교환코일(110)에서 온배수와의 열교환 된 열매체를 강제순환하는 순환펌프(112)와; 상기 순환펌프(112)에 의해 순환되는 열매체와 열교환을 통해 온수탱크(130)의 온수를 고온으로 가열하거나 냉수탱크(140)의 냉수를 냉각하는 히트펌프(120)와; 상기 온수탱크(130)의 온수 또는 냉수탱크(140)의 냉수를 상기 양식용 수조(10)의 양식수와 열교환하는 가온코일(132) 또는 냉각코일(142);로 구성되며,
상기 양식용 수조(10)의 바닥은 사료 및 노폐물이 침전하도록 수조 바닥에 복수의 오목홈(12)이 형성되고, 그 오목홈(12)의 중앙에 배출공(12a)과 연통되도록 하부에 드레인 파이프(13)를 설치하여 제어판넬(101)의 제어에 의해 드레인 펌프(14)가 작동되면 상기 오목홈(12)에 퇴적되는 침전물을 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 내부 폐열을 활용한 어류 양식 및 작물재배용 온실.
A culture water tank (10) provided in the greenhouse (1) and filled with aquaculture water for raising fish; A crop growing site 20 provided above the cultivation water tank 10 for cultivating crops; An air inlet pipe (102) through which external air flows to be forcedly circulated in the interior of the greenhouse (1) through the culture water tank (10) and cooled; A corrugated tube 104 for heat exchange with the water in the aquarium 10 for heat exchange with the air introduced through the air inlet pipe 102; An air circulation pump 106 for forcibly circulating air through the air inlet pipe 102 and the heat exchanging corrugated pipe 104; A HDPE (High Density Polyethylene Pipe) or a stainless steel pipe, which is a synthetic resin material pipe, which is a heat exchange coil 110 that causes heat exchange through cultivation water of the culture water tank 10 and a heating medium; A circulation pump 112 for forcibly circulating the heat-exchanged heat medium with the hot water in the heat-exchanging coil 110; A heat pump 120 for heating the hot water of the hot water tank 130 to a high temperature or for cooling the cold water of the cold water tank 140 through heat exchange with the heat medium circulated by the circulation pump 112; And a heating coil 132 or a cooling coil 142 for exchanging the hot water of the hot water tank 130 or the cold water of the cold water tank 140 with the aquarium of the cultivation water tank 10,
A plurality of concave grooves 12 are formed in the bottom of the water tank so that feed and waste materials are precipitated on the bottom of the culturing water tank 10. A plurality of concave grooves 12 are formed in the center of the concave grooves 12, Wherein the drainage pump (14) is operated under the control of the control panel (101) by installing a pipe (13), and the sediment deposited on the recessed groove (12) is discharged to the outside. And greenhouses for growing crops.
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