KR20120111067A - 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템에 관한 것으로 퇴비를 발효시켜 발생되는 열과의 열교환을 통해 생성된 온풍을 시설하우스 내로 공급하여 상기 시설하우스의 내부를 난방하도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 난방시스템은, 시설하우스의 외방에 설치되어 퇴비가 담겨진 퇴비를 발효시켜 열이 발생되는 퇴비발효열발생부와, 퇴비발효열발생부 내에 설치되어 내부에 공기와 퇴비발효열발생부에서 발생된 열을 열교환시키는 열교환부와, 열교환부와 연통되어 시설하우스 내에 설치되어 열교환을 통해 온도가 상승된 공기가 유입되어 흐르면서 복수개의 온풍배출공을 통해 배출하도록 하는 온풍순환유로파이프와, 시설하우스의 내를 난방하여 온도가 하강된 공기가 유입되는 공기흡입덕트와, 공기흡입덕트와 열교환부에 양단이 각각 연결되어 온도가 하강된 공기를 열교환부로 유입시키는 공기유입관으로 구성된 것이다.

Description

퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템{heating system for greenhouse using compost}

본 발명은 시설하우스에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 퇴비를 발효시켜 발생되는 열과의 열교환을 통해 생성된 온풍을 시설하우스 내로 공급하여 상기 시설하우스의 내부를 난방하도록 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 시설하우스는 비닐로 바깥을 가린 온상으로서, 각종 채소류나 과수류(果樹類) 또는 화훼류(花卉類) 등을 재배하거나 또는, 가축(소, 돼지, 말, 닭 등)을 가둬놓고 사육하는데 쓰인다.

상기 비닐을 이용한 시설하우스는 기밀성(氣密性)과 조도(照度)가 높아 보온력이 우수하고, 작물생육에 있어서도 유리온실과 거의 대등할 뿐만 아니라, 피복제가 가볍기 때문에 골격재료도 유리온실에 비하여 크게 절감되어 설치비가 매우 저렴한 이점이 있다.

그러나, 상기의 시설하우스 내부 온도는 피복제만으로는 작물을 생육하는데 필요한 온도 즉, 보온력을 크게 기대할 수 없음은 물론 시설하우스의 내부 온도를 적정하게 유지할 수 없다. 그러므로, 상기 시설하우스의 내부 온도를 일정하게 유지하기 위하여 온풍기나 보일러 등과 같은 난방장치를 설치하여야 하는데, 상기 난방장치의 사용으로 인한 연료(석유, 경유 및 중유 등) 및 전기의 소비가 증가하는 등 연료소비 증가 및 경비가 상승되는 문제뿐만 아니라 난방을 위해 과도한 연료 사용으로 인한 대기가 오염되는 환경오염의 문제가 있었다.

또한, 축산 농가에서는 가축으로부터 나오는 가축분뇨를 재사용하지 못하고 대부분 버려지거나 땅에 매립하여 처리하게 되는데, 상기 버려지거나 땅에 매립되는 가축분뇨로 인하여 토양오염 및, 하천, 지하수 등의 수질오염 등 환경오염이 심각한 문제가 야기된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 시설하우스의 내부를 난방하는 난방장치와 별도로 퇴비를 이용한 보조 난방시스템을 구비하도록 하여 상기 보조 난방시스템에서 발생된 온풍을 시설하우스의 내부로 공급함에 따라 연료 및 전기의 소비를 줄이면서도 원활하게 난방할 뿐만 아니라 가축분뇨나 볏짚 등을 재활용하여 환경오염을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시설하우스의 내부를 난방하는 난방시스템에 있어서, 상기 난방시스템은, 상기 시설하우스의 외방에 설치되어 퇴비가 담겨짐은 물론 상기 담겨진 퇴비를 발효시켜 열이 발생되는 퇴비발효열발생부와, 상기 퇴비발효열발생부의 내부에 설치되어 내부에 공기가 흐름은 물론 상기 공기와 퇴비발효열발생부에서 발생된 열을 열교환시키는 열교환부와, 상기 열교환부와 연통됨은 물론 상기 시설하우스의 내부에 설치되어 열교환되어 온도가 상승된 공기가 유입되어 흐르면서 상기의 공기를 시설하우스 내로 배출하도록 외주면에 복수개의 온풍배출공을 갖는 온풍순환유로파이프와, 상기 시설하우스의 일측부에 설치되어 시설하우스의 내부를 난방하고 온도가 하강된 공기가 유입되는 공기흡입덕트와, 상기 공기흡입덕트와 상기 열교환부 사이에는 상기 공기흡입덕트와 열교환부에 양단이 각각 연결되어 온도가 하강된 공기를 열교환부로 유입시키는 공기유입관으로 구성됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템이 제공된다.

또한 본 발명은, 퇴비발효열발생부의 상부측에는 상기 퇴비발효열발생부 내에 담겨진 퇴비로 물을 공급하는 수분공급장치부가 더 구비됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템이 제공된다.

또한 본 발명은, 열교환부와 온풍순환유로파이프 사이에는 상기 열교환부를 통과한 공기를 온풍순환유로파이프 내로 유입시키도록 하는 공기순환팬이 구비됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템이 제공된다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 시설하우스의 내부를 난방하는 난방장치와 별도로 퇴비를 이용한 보조 난방시스템 즉, 퇴비발효열발생부와 열교환파이프 및 온풍순환유로파이프, 복수개의 온풍배출공, 순환팬, 공기흡입덕트 등이 구비된 난방시스템을 구성함으로서, 상기 난방장치와 별도로 보조 난방시스템를 구동시켜 온풍을 순환시키도록 함에 따라 상기 시설하우스의 내부는 빠른 시간에 원활하게 난방할 뿐만 아니라 퇴비를 이용한 보조 난방시스템의 사용으로 인해 난방에 사용되는 원료 및 전기 등의 소비를 최대한 줄여 난방비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 난방시스템에서 가축분뇨나 볏짚 등의 퇴비를 발효시켜 발생된 열원으로 사용함은 물론 상기 열원으로 사용하고 난 후 마른 상태의 퇴비는 채소 등을 재배하는 밭 등에 뿌려 거름이나 비료로 사용하는 등 상기의 퇴비를 재활용가능할 뿐만 아니라 상기 재활용되는 퇴비로 인해 대기, 토양, 수질 등의 환경오염을 방지하는 효과도 있다.

그리고, 상기 보조 난방시스템은 시설하우스를 사용하는 화훼단지 및 양계, 양돈, 축사 등 축산농가 또는, 별도의 난방용 물호스를 같이 시공하여 주거용 주택의 보일러 난방용 등 보조 난방을 필요로 하는 곳에 모두 사용가능한 효과도 있다.

도 1은 본 발명 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템을 나타낸 평면도.

이하, 본 발명에 따른 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템은 첨부된 도 1과 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 시설하우스(1)의 내부를 난방하는 난방장치와는 별도로 보조 난방하기 위한 난방시스템(100)이 구비되어 있다.

상기의 난방시스템(100)은 가축분뇨와 볏집 등의 퇴비를 발효시키는 과정에서 발생되는 열을 이용하여 시설하우스(1)의 내부를 보조 난방한다.

상기 난방시스템(100)은 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 시설하우스(1)의 외방에는 퇴비(10a)가 담겨짐은 물론 상기 담겨진 퇴비(10a)를 발효시켜 열이 발생되는 퇴비발효열발생부(10)가 설치되어 있으며, 상기의 퇴비발효열발생부(10)는 시설하우스(1)의 외방에 설치하거나 또는 내부에 설치할 수 있다.

상기 퇴비발효열발생부(10) 내에는 내부를 따라 공기가 흐를 뿐만 아니라 상기 내부를 흐르는 공기와 상기 퇴비발효열발생부(10)에서 퇴비(10a)가 발효되면서 발생되는 열을 열교환시키는 열교환부(20)가 설치되어 있다.

상기 열교환부(20)는 내부를 따라 공기가 흐르도록 하는 내부가 빈 중공의 파이프로 이루어져 있으며, 상기 열교환부(20)에서는 퇴비(10a)가 발효되면서 발생된 열을 열교환부(20) 내를 흐르는 공기가 흡열함에 따라 상기 공기의 온도는 상승하게 된다.

상기 열교환부(20)는 퇴비발효열발생부(10) 내에 담겨져 발효되는 퇴비(10a)와의 열교환효율을 높이기 위하여 상기 퇴비(10a)와의 접촉면적을 넓히도록 상기 퇴비발효열발생부(10)의 내주면을 따라 위치되게 절곡 형성되거나 또는 지그재그 형태로 설치되어 있다.

상기 시설하우스(1)의 내부에는 열교환부(20)에서 열교환되어 온도가 상승된 공기가 유입되어 흐를 뿐만 아니라 상기 온도가 상승된 공기 즉, 온풍(도면상 실선의 화살표)를 시설하우스(1) 내로 배출하여 상기 시설하우스(1)의 내부를 난방하도록 하는 온풍순환유로파이프(30)가 설치되어 있다.

상기 온풍순환유로파이프(30)의 외주면에는 온풍순환유로파이프(30) 내를 흐르는 온도가 상승된 공기를 시설하우스(1) 내로 배출하도록 하는 복수개의 온풍배출공(31)이 형성되어 있으며, 상기 각 온풍배출공(31)은 시설하우스(1) 내로 공기가 골고루 분포되도록 상기 공기를 분사되는 형태로 배출하는 것이 효율적이다.

상기 온풍순환유로파이프(30)는 시설하우스(1)의 내부로 온도가 상승된 공기가 고르게 배출되도록 상기 시설하우스(1)의 내주면을 따라 위치되게 절곡 형성되거나 또는 지그재그 형태로 설치되어 있다.

상기 온풍순환유로파이프(30)의 공기 유입측은 상기 열교환부(20)의 공기 토출측과 연통되어 있으며, 상기 열교환부(20)와 온풍순환유로파이프(30) 사이에는 상기 열교환부(20)를 통과한 공기를 온풍순환유로파이프(30) 내로 보다 빠르게 유입 및 흐르도록 공기를 순환시키는 공기순환팬(40)이 결합되어 있다.

그러므로, 상기 공기순환팬(40)의 작동에 따라 열교환부(20)에서 온풍순환유로파이프(30) 내로 온도가 상승된 공기가 원활하게 유입되고, 상기 온풍순환유로파이프(30) 내로 유입된 공기 흐름이 빠르게 이루어지며, 상기 시설하우스(1) 내를 난방하고 온도가 하강된 공기(도면상 점선의 화살표)를 후술할 공기흡입덕트로 유입 및 상기 공기흡입덕트로 유입된 온도가 하강된 공기를 퇴비발효열발생부(10) 내의 열교환부(20) 내로 다시 보내도록 하는 등 상기 난방시스템(100) 내의 공기는 순환된다.

상기 시설하우스(1)의 일측부에는 온풍순환유로파이프(30)에서 배출되는 온도가 상승된 공기가 시설하우스(1) 내를 순환하면서 난방하면서 온도가 하강된 공기가 유입되는 공기흡입덕트(50)가 설치되어 있다. 상기 공기흡입덕트(50)는 원형 또는 사각 , 오발덕트를 사용한다.

상기 공기흡입덕트(50)와 상기 열교환부(20) 사이에는 상기 공기흡입덕트(50) 내로 유입되는 온도가 하강된 공기를 열교환부(20)로 유입시키도록 하는 공기유입관(60)이 설치되어 있으며, 상기 공기유입관(60)의 양단은 상기 공기흡입덕트(50)와 열교환부(20)에 각각 연결 결합되어 있다.

상기 퇴비발효열발생부(10)의 상부측에는 상기 퇴비발효열발생부(10) 내에 담겨진 퇴비(1a)로 물을 공급하는 수분공급장치부(70)가 설치되어 있으며, 상기 수분공급장치부(70)에서 퇴비발효열발생부(10)의 상부로 물을 분사하여 퇴비(1a)에 물을 공급하면 상기 퇴비(1a)는 물과의 접촉으로 인해 발효되는 속도가 빠르게 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명은 시설하우스(1)의 외방에 구비된 퇴비발효열발생부(10) 내로 가축분뇨와 볏집 등의 퇴비(1a)를 담은 다음 수분공급장치부(70)에서 퇴비(1a)로 물을 분사하여 공급하면, 상기 퇴비(1a)는 물과 접촉되면서 발효되고, 상기 퇴비(1a)가 발효되는 과정에서 열이 발생된다.

상기의 열은 퇴비발효열발생부(10) 내의 퇴비(1a) 속에 묻혀져 있는 열교환부(20) 내를 흐르는 공기와 열교환이 이루어지는데, 즉 퇴비(1a)가 발효되면서 발생되는 열을 상기 열교환부(20) 내의 공기 온도가 흡열하고, 상기 열을 흡열한 공기는 온도가 상승된다.

상기 온도가 상승된 공기는 공기순환팬(40)에 의하여 열교환부(20)에서 온풍순환유로파이프(30) 내로 유입이 이루어지면서 온풍순환유로파이프(30) 내로 흐르게 된다.

상기 온풍순환유로파이프(30) 내를 흐르는 온도가 상승된 공기(온풍)는 상기 온풍순환유로파이프(30)의 외면에 형성된 복수개의 온풍배출공(31)을 통해 시설하우스(1)의 내부로 배출되어 순환되면서 상기 시설하우스(1)의 내부를 난방한다.

상기 시설하우스(1)의 내부를 난방하고 난 공기의 온도는 하강하게 되고,상기 온도가 하강된 공기는 시설하우스(1)의 일측부에 설치된 공기흡입덕트(50)로 유입되고, 상기 공기흡입덕트(50) 내로 유입된 공기는 상기 공기흡입덕트(50)와 열교환부(20) 사이에 연결 설치된 공기유입관(60) 내로 보내진다.

상기 공기유입관(60)으로 보내져 흐르는 온도가 하강된 공기는 열교환부(20) 내로 유입되어 상기 발효되는 퇴비(1a)에서 발생하는 열과의 열교환을 통해 온도가 상승하게 된다.

상기에서와 같이, 난방시스템(100)에서 열교환부(20)와 온풍순환유로파이프(30) 및 공기유입관(60) 등의 내부를 흐르는 공기는 공기순환팬(40)에 의하여 난방시스템(100)과 시설하우스(1) 내를 순환하는 과정이 계속해서 이루어지면서 상기 퇴비발효열발생부(10)에서 발효되는 퇴비(1a)와 열교환을 통해 온도가 상승된 후 상기 시설하우스(1) 내로 배출함에 따라 시설하우스(1)의 내부를 난방한다.

여기서, 상기 열교환부(20) 내의 공기와 열교환된 마른 상태의 퇴비(1a)는 퇴비발효열발생부(10) 내에서 꺼내어 채소 등을 재배하는 밭 등에 뿌려 거름으로 사용하고, 상기 퇴비발효열발생부(10) 내에는 새로운 퇴비(1a)를 넣어 상술한 바와 같이 난방시스템(100)을 작동시킨다.

이와 같이, 본 발명에 따른 상기 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템은 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되는 것이다.

1: 시설하우스 10: 퇴비발효열발생부
20: 열교환부 30: 온풍순환유로파이프
31: 온풍배출공 40: 공기순환팬
50: 공기흡입덕트 60: 공기유입관
70: 수분공급장치부 100: 난방시스템

Claims (6)

1. 시설하우스의 내부를 난방하는 난방시스템에 있어서,
   상기 난방시스템은, 상기 시설하우스의 외방에 설치되어 퇴비가 담겨짐은 물론 상기 담겨진 퇴비를 발효시켜 열이 발생되는 퇴비발효열발생부와,
   상기 퇴비발효열발생부의 내부에 설치되어 내부에 공기가 흐름은 물론 상기 공기와 퇴비발효열발생부에서 발생된 열을 열교환시키는 열교환부와,
   상기 열교환부와 연통됨은 물론 상기 시설하우스의 내부에 설치되어 열교환되어 온도가 상승된 공기가 유입되어 흐르면서 상기의 공기를 시설하우스 내로 배출하도록 외주면에 복수개의 온풍배출공을 갖는 온풍순환유로파이프와,
   상기 시설하우스의 일측부에 설치되어 시설하우스의 내부를 난방하고 온도가 하강된 공기가 유입되는 공기흡입덕트와,
   상기 공기흡입덕트와 상기 열교환부 사이에는 상기 공기흡입덕트와 열교환부에 양단이 각각 연결되어 온도가 하강된 공기를 열교환부로 유입시키는 공기유입관으로 구성됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   퇴비발효열발생부의 상부측에는 상기 퇴비발효열발생부 내에 담겨진 퇴비로 물을 공급하는 수분공급장치부가 더 구비됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   열교환부와 온풍순환유로파이프 사이에는 상기 열교환부를 통과한 공기를 온풍순환유로파이프 내로 유입시키도록 하는 공기순환팬이 구비됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   열교환부는 내부가 빈 중공의 파이프인 것을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템.
   
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   열교환부는 퇴비발효열발생부 내의 퇴비와의 접촉면적을 넓히도록 상기 퇴비발효열발생부의 내주면을 따라 위치되게 절곡 형성되거나 또는 지그재그 형태로 설치됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   온풍순환유로파이프는 시설하우스의 내부로 온도가 상승된 공기가 고르게 배출되도록 상기 시설하우스의 내주면을 따라 위치되게 절곡 형성되거나 또는 지그재그 형태로 설치됨을 특징으로 하는 퇴비를 이용한 시설하우스용 난방시스템.
   

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