온실용 복합 축열조를 이용한 냉난방장치
Cooling and heating system for greenhouse
특허 요약
본 발명은, 복합 축열조를 적용하여, 계절변화, 주야간의 온도 변화에 대응하는 온실의 냉난방 환경을 조절할 수 있는 장치 시스템에 대한 것으로, 한 쌍의 축열조를 구비하여, 각각의 축열조에 히트펌프의 열교환기를 각각 연결될 수 있도록 하며, 이를 전환제어를 수행하도록 하여, 봄, 가을에 경우 2개의 축열조 중 하나의 축열조에는 온수를 다른 하나의 축열조에는 냉수를 넣어서 보다 빠른 시간 내 작물의 생육온도를 유지하도록 하며, 여름 겨울의 경우에는 두 축열조를 동시에 냉수를 저장하여 사용하거나, 두 축열조 모두를 온수 공급용으로 사용할 수 있도록 하여, 온도 조절 효율을 높일 수 있도록 한다.
청구항
번호청구항
1

냉매의 응축과 증발이 발생하는 제1열교환기(120) 및 제2열교환기(130)을 포함하며, 상기 제1열교환기(120)은 응축기, 제2열교환기(130)는 증발기로 사용되되, 제어모듈의 전환제어부의 제어에 따라 상기 제1열교환기(120)은 증발기, 제2열교환기(130)는 응축기로 전환되도록 기능하는 히트펌프모듈(100); 상기 히트펌프모듈(100)을 통해 제공되는 냉매의 열에너지를 전달받는 축열교환기를 구비하며, 축열교환기에 전달된 열에너지를 이용하여 수용한 물의 온도를 높이거나 낮추어 저장하는 한 쌍의 축열조를 구비하는 축열모듈(200); 및 상기 축열모듈(200)에 구비되는 한 쌍의 축열조(210, 220)에 수용되는 물의 온도를 제어하며, 설정된 온도로 형성된 물을 온실 내의 난방 또는 냉각배관으로 공급하도록 제어하거나, 재배식물의 관수공급용 물의 온도를 설정하여 관수용 배관으로 공급하도록 제어하는 제어모듈(300);을 포함하며,상기 축열모듈(200)은, 상기 히트펌프모듈(100)의 제1열교환기(120)와 연결되어 제1축열교환기를 경유하여 열에너지를 전달받는 제1축열조(210); 및 상기 히트펌프모듈(100)의 제2열교환기(130)와 연결되어 제2축열교환기를 경유하여 열에너지를 전달받는 제2축열조(220);를 포함하되,상기 제1축열조(210) 및 상기 제2축열조(220)는, 물을 저장하는 저장탱크의 외부를 절연피복으로 커버되도록 구성되며, 상기 제1축열조(210) 및 상기 제2축열조(220)는 상호 간에 밸브를 매개로 연통하는 구조로 배치되어, 상기 제1 및 제2 축열조가 냉수와 온수를 각각 저장하거나, 상기 제1축열조 및 제2 축열조가 냉수만을 저장하거나, 온수만을 저장하는 기능으로 전환하는 경우, 상호 연통하여 물을 공급하며,상기 제어모듈(300)은,상기 제1축열조(210) 및 상기 제2축열조(220)에 수용되는 물의 온도를 센싱하는 수온센서 또는 온실의 내부 온도를 측정하는 온도센서에서 감지한 온도 정보를 입력받는 온도센서부(310); 상기 온도센서부(310)로 입력되는 온도정보를 바탕으로, 축열조의 온도조건과 온실의 온도조건에 따라 설정된 설정온도와의 차이를 비교하여 적합여부를 판단하는 설정온도 판단부(320); 계절, 주야간의 환경 조건에 따라 히트펌프모듈(100)의 동작을 제어하여 상기 제1열교환기(120) 및 제2열교환기(130)의 동작을 전환시키도록 제어하는 전환제어부(330); 상기 제1축열조(210) 및 상기 제2축열조(220)에서 공급되는 물을 이용하여 온실에 공급되는 냉풍 및 온풍에 적용하는 공기의 변온 동작을 제어하는 에어제어부(340); 및 상기 온실에서 재배하는 재배식물의 근권부 또는 지상부의 관수에 적합한 수온 정보를 바탕으로, 관수되는 물의 온도를 제어하여 상기 제1축열조(210) 및 상기 제2축열조(220)의 수온을 조절하는 관수제어부(350);를 포함하며,상기 전환제어부(330)을 통해 상기 제1축열조(210) 및 상기 제2축열조(220)에 온도 설정조건을 조절하되, 봄 및 가을의 고온조건에서는 제1축열조를 가동하여 물의 온도를 냉온으로, 저온조건에서는 제2축열조를 가동하여 물의 온도를 높히도록 하며, 여름의 고온조건에서는 제1축열조 및 제2축열조 각각에 연결되는 상기 히트펌프모듈(100)의 제1열교환기(120)과 제2열교환기(130)를 응축동작과 증발동작을 전환하여 수행하도록 제어하여, 한쌍의 축열조를 모두 냉수를 공급하도록 구현하며, 겨울의 저온조건에서는, 제1축열조 및 제2축열조 각각에 연결되는 상기 히트펌프모듈(100)의 제1열교환기(120)과 제2열교환기(130)를 응축동작과 증발동작을 전환하여 수행하도록 제어하여, 한쌍의 축열조를 모두 온수를 공급하도록 구현하고,상기 관수제어부(350)는, 상술한 온도센서부(310)에 포함되는 지상부의 온도를 센싱하는 온도센서와, 작물에 근권부의 온도를 측정하는 온도센서의 온도를 비교하여, 적정 수온으로 근권부에 공급되는 물의 온도를 조절함으로써, 온도를 변온시켜 공급할 수 있도록 하되, 공급되는 물의 기준 설정온도를 도출하도록 하며, 온실의 재배식물의 지상부 기온 a, 현재 양액온도 b, 기준 설정온도 c일때, 5℃003c#a003c#40℃의 범위일 경우, 기준 설정온도 c=-0.346a+27로 도출하고, a≤5℃의 범위일 경우, 기준 설정온도 c=25℃로 도출하며, a≥40℃의 범위일 경우, 기준 설정온도 c=11℃로 도출하도록 하는, 지상부 기온과 근권부 기온을 연계하여 공급되는 물의 온도를 조절하는,온실용 복합 축열조를 이용한 냉난방장치.

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