KR20120063100A - 무가온 온실시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러나 온풍기와 같은 별도의 난방기구를 사용하지 않고 온실을 난방할 수 있는 무가온 온실시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주간에 온실내의 더운 공기를 이용하여 축열을 하고 이렇게 축열된 에너지를 야간에 사용할 수 있도록 구성된 무가온 온실시스템에 관한 것이다.
본 발명은 온실내에 설치된 열교환기와, 상기 온실의 바깥에 설치되고 상기 열교환기에 연결된 급수관 및 회수관의 끝단이 인입되어 물에 잠겨지는 축열물탱크와, 상기 회수관의 관로상에 설치되어 축열물탱크내의 물을 열교환기로 강제 순환시키는 순환모터와, 상기 열교환기의 일측에 설치되어 더운 공기를 온실내로 불어주는 송풍팬을 구비하여 된 무가온 온실시스템이다.

Description

무가온 온실시스템{Non heating greenhouse system}

본 발명은 보일러나 온풍기와 같은 별도의 난방기구를 사용하지 않고 온실을 난방할 수 있는 무가온 온실시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주간에 온실내의 더운 공기를 이용하여 축열을 하고 이렇게 축열된 에너지를 야간에 사용할 수 있도록 구성된 무가온 온실시스템에 관한 것이다.

일반적으로 온실에서는 각종 채소나 과일 또는 화훼 등의 작물이 재배되며, 이들 작물을 최상의 상태로 재배하기 위해서는 작물에 따라 온실 내부를 적절한 온도와 습도로 유지시키는 것이 매우 중요하다.

이를 위해 온실내에는 보일러나 온풍기와 같은 난방기구가 설치되며, 이러한 난방기구에 의해 추운 겨울철이나 햇빛이 없는 야간에도 온실의 내부 온도를 적절하게 유지시킨다.

그러나 상기와 같은 난방기구를 가동하기 위해서는 기름이나 석탄 또는 전기와 같은 에너지가 사용되어야 하므로 재배 작물의 생산원가가 높아지는 주요 원인이 되고 특히 고유가 시대에 난방비는 농가의 큰 부담이 된다.

따라서 근래에는 특히 쌈채소나 딸기와 같은 저온성 작물을 재배하는 온실에서는 낮시간 동안의 태양열 에너지를 축열하였다가 기온이 떨어지는 야간에 사용함으로서 별도의 난방기구를 사용하지 않으려는 연구가 행하여지고 있다.

그 일예로서 물이 담겨진 플라스틱 튜브 형태의 물주머니를 온실의 이랑 사이 사이에 설치하여 낮시간 동안의 태양열 에너지를 이들 물주머니에 담겨진 물에 축열하였다가 야간에 사용할 수 있도록 한 물주머니 축열방법이 알려져 있으며, 이 방법의 경우 물주머니에 축열되어 있던 열에너지가 야간에 온실내로 자연방사되므로 온실 내부가 소정 온도이하로 떨어지는 것을 막아주게 된다.

한편 상기와는 달리 온실의 하부에 자갈을 깔아 만든 자갈축열층과 이 자갈축열층 사이로 공기를 강제 순환시키는 팬을 설치하여서 된 자갈 축열방법이 있는데. 이 방법의 경우 낮시간 동안에는 태양열 에너지가 자갈축열층에 축열되고 야간에는 자갈축열층에 축열되어 있던 열에너지가 팬에 의해 강제 순환되면서 온실 내부를 덥혀주게 된다.

상기 물주머니를 이용한 축열방법은 물주머니가 온실의 이랑 사이 사이에 설치되기 때문에 작업자가 물주머니를 밟고다녀야 하는 작업상의 불편함이 있고 부주의 등으로 인해 물주머니가 터지거나 구멍이 뚫리는 경우 새어나오는 물에 의해 작물이 물에 잠기는 문제가 있다.

또한 상기와 같이 물주머니의 물이 새어나오면 온실내의 습도가 높아져 작물의 생육에 나쁜 영향을 준다.

한편 상기와 같은 물주머니의 훼손을 방지하고 작업의 편리성을 도모하기 위해 물주머니를 작물이 있는 두둑에 설치하는 방법이 고려될 수 있으나, 이렇게 물주머니를 두둑에 설치하면 물주머니로 인해 비료를 주거나 작물을 수확하는 작업이 불편해지고 작물이 물주머니를 가려 햇빛을 충분히 받지 못하게 되므로 축열효율이 저하되는 문제가 있다.

그리고 자갈을 이용한 축열방법의 경우에는 공가순환 팬에 의해 공기가 순환될 때 자갈층을 퐁과하는 따뜻한 공기가 자갈의 윗층으로 흐르기 때문에 충분한 열교환이 이루어지지 않아 축열효율이 저하되고, 온실 하부에 자갈축열층을 설치하는 비용이 많이 들어 경제적이지 못한 단점이 있다.

본 발명의 목적은 물주머니나 자갈층을 이용하는 종래 방법과는 달리 온실내에 열교환기를 설치함과 함께 온실의 외부 또는 온실의 지하에는 빗물이나 지하수를 저장된 축열 물탱크를 설치하여 주간에 태양열 에너지가 열교환을 하면서 축열 물탱크의 물에 축열되게 하고 이렇게 축열된 에너지를 온도가 떨어지는 야간에 사용할 수 있도록 구성된 무가온 온실시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 온실내에 설치된 열교환기와, 상기 온실의 바깥에 설치되고 상기 열교환기에 연결된 급수관 및 회수관의 끝단이 인입되어 물에 잠겨지는 축열 물탱크와, 상기 회수관의 관로상에 설치되어 축열 물탱크 내의 물을 열교환기로 강제 순환시키는 순환모터와, 상기 열교환기의 일측에 설치되어 더운 공기를 온실내로 불어주는 송풍팬을 구비하여 된 무가온 온실시스템이 제공된다.

또한 상기 열교환기와 연결된 급수관에는 센서에 의해 작동하는 전기히터가 설치되어 온실내의 온도가 설정온도 이하로 내려가면 전기히터가 자동적으로 작동하면서 순환되는 물을 가열할 수 있도록 되어 있다.

본 발명의 온실시스템에 따르면 주간에 온실내로 조사되는 햇빛의 열에너지를 축열 물탱크 내의 물에 저장하였다가 기온이 떨어지는 야간에 축열된 열에너지를 이용하여 온실을 난방할 수 있으므로 특히 저온성 재배작물의 경우 겨울철에도 별도의 난방시설이 없이 재배하는 것이 가능해진다.

따라서 난방비용이 절감되고 작물의 생산비용이 낮아져 우리 농촌의 경쟁력을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온실시스템의 구성도이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 관련하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무가온 온실시스템의 구성도로서, 본 발명의 온실시스템은 온실(1)내의 적절한 장소에 설치된 열교환기(2)와, 온실의 일측에 설치된 축열 물탱크(9)와, 상기 열교환기(2)와 측열 물탱크(9) 사이를 연결하는 배관인 공급관(7) 및 회수관(6) 등으로 구성되어 있다.

상기 열교환기(2)는 방열핀 형태의 열교환기 또는 코일형 열교환기 등 여러가지 형태의 열교환기가 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 특별히 열교환기의 형태를 제한하지 않는다.

그리고 상기 열교환기(2)의 일측에는 송풍팬(4)과 모터(3)가 설치되어 있으며. 이 열교환기(2)와 송풍팬(4) 및 모터(3)는 원통(5)내에 설치되어 보호된다.

상기 공급관(7)은 열교환기(2)의 입구측과 연결되고 회수관(6)은 열교환기(2)의 출구측과 연결되며, 회수관(6)의 관로상에는 순환모터(8)가 설치되어 있다.

따라서 축열 물탱크(9)에 물을 채워 공급관(7)과 회수관(6)의 끝단부가 물에 잠기도록 한 상태에서 순환모터(8)를 구동시키면 축열 물탱크(9)내의 물은 공급관(7)을 따라 열교환기(2)를 통과한 후 회수관(6)을 거쳐 다시 축열 물탱크(9)내로 들어오는 강제 순환운동을 하게 된다.

상기 축열 물탱크(9)에는 배관을 연결하여 빗물이 배관을 따라 물탱크 내에 수집되도록 할 수도 있고, 이와는 달리 축열 물탱크(9)에 지하수 관정을 연결하여 지하수를 열교환 매체로 사용할 수도 있다.

특히 축영 물탱크(9)에 빗물을 수집하여 수집된 빗물을 열교환 매체로 사용하는 경우 농촌의 지하수 부족 문제를 해소할 수 있게 된다.

상기와 같이 된 본 발명의 온실시스템은 겨울철에도 별도의 난방을 하지 않고 온실내의 온도를 소정의 온도로 유지할 수 있게 된다.

즉, 겨울철에도 낮에는 햇빛에 의해 온실내의 온도가 30℃ 내외로 올라가는 날이 많은데, 이렇게 온실내의 온도가 높을 때에는 순환모터(8)에 의해 축열 물탱크(9)와 열교환기(2) 사이에서 순환되는 물의 온도가 온실내의 공기 온도에 비해 상대적으로 낮기 때문에 물이 열교환기(2)를 통과하는 동안 데워져 축열 물탱크(9)내로 들어가 축열되고, 반대로 야간에는 열교환기(2)를 통과하는 물의 온도가 온실(1)내의 공기 온도보다 높게 되므로 모터(3)에 의해 구동하는 송풍팬(4)에 의해 더운 바람이 온실(1)내로 송풍되어 난방이 이루어지는 것이다.

상기와 같은 물과 공기의 순환은 24시간 지속되며, 물은 물대로 공기는 공기대로 열교환기응 경계로 흐르게 된다.

한편, 상기 공급관(7)의 관로상에는 전기히터(도시는 생략함)가 설치되는데, 이 전기히터는 태양이 없는 흐린날이 오래 지속되거나 또는 강추위가 여러날 계속되어 온실내의 온도가 급격히 하강하는 경우 순환되는 물을 가열하는 역할을 하게 되고 이 전기히터에는 센서가 연결되어 온실내의 온도가 설정된 온도 이하로 내려갈 때 저동적으로 발열하여 순환되는 물을 가열하도록 되어 있다.

따라서 기상 상태가 변화되어도 온실의 내부는 설정된 온도 이하로 내려가지 않게 된다.

또한 상기 실시예에서는 축열 물탱크(9)가 온실(1)의 일측에 설치된 예를 도시하였으나, 상기 축열 물탱크(9)는 온실(1)의 바닥면 지하에 설치할 수도 있으며, 이 경우 물탱크의 설치를 위한 별도의 지상 공간이 필요하지 않게 되는 잇점이 있다.

1 : 온실 2 : 열교환기
3 : 모터 4 : 송풍팬
5 : 원통 6 : 회수관
7 : 공급관 8 : 순환모터
9 : 축열 물탱크

Claims (2)

1. 온실내에 설치된 열교환기와,
   상기 온실의 바깥에 설치되고 상기 열교환기에 연결된 급수관 및 회수관의 끝단이 인입되어 물에 잠겨지는 축열물탱크와,
   상기 회수관의 관로상에 설치되어 축열물탱크내의 물을 열교환기로 강제 순환시키는 순환모터와,
   상기 열교환기의 일측에 설치되어 더운 공기를 온실내로 불어주는 송풍팬을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 무가온 온실시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환기와 연결된 급수관에 센서에 의해 작동하는 전기히터를 설치하여 온실내의 온도가 설정온도 이하로 내려갈 때 전기히터가 물을 가열할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무가온 온실시스템.

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