JP2002048354A - 施設園芸用温室における暖房用熱源水の温度制御方法 - Google Patents
施設園芸用温室における暖房用熱源水の温度制御方法Info
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- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Abstract
(57)【要約】
【諜題】 本出願人が開発した温室暖房用の熱源水を用
いる暖房機のプログラムされた省エネ運転中に気象急変
または異常気象による外気温の急激な低下により暖房負
荷が増大する場合、温室室温の低下に対応して温室内作
物への損害を防止する。 【解決手段】 本発明の方法においては、室温と外気温
を常に監視し、省エネ運転で暖房を行っているとき、
イ．室温が低下するか、またはロ．外気温が予測してい
た最低外気温度以下になったとき、イ．の場合は省エネ
運転を解除し、ロ．の場合は最大能力暖房に切り換える
ために熱源水温を調整する暖房機の三方弁制御部へ通常
水温制御を解除し安全制御を行う指示を送る。
いる暖房機のプログラムされた省エネ運転中に気象急変
または異常気象による外気温の急激な低下により暖房負
荷が増大する場合、温室室温の低下に対応して温室内作
物への損害を防止する。 【解決手段】 本発明の方法においては、室温と外気温
を常に監視し、省エネ運転で暖房を行っているとき、
イ．室温が低下するか、またはロ．外気温が予測してい
た最低外気温度以下になったとき、イ．の場合は省エネ
運転を解除し、ロ．の場合は最大能力暖房に切り換える
ために熱源水温を調整する暖房機の三方弁制御部へ通常
水温制御を解除し安全制御を行う指示を送る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、野菜、花卉、果樹
等の栽培のための施設園芸用温室における暖房用熱源水
の温度調整方法、より詳しくは日射量と外気温のみに依
存して熱源水の水温を調節する簡単な熱源水水温調節方
法に関する。
等の栽培のための施設園芸用温室における暖房用熱源水
の温度調整方法、より詳しくは日射量と外気温のみに依
存して熱源水の水温を調節する簡単な熱源水水温調節方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】暖房用熱源水を使用する施設園芸用温室
（以下、温室という。）においては、ボイラと放熱管と
の間に配置した循環ポンプを室温サーモスタットを用い
てＯＮ、ＯＦＦし室温を調整してきた。この方法では、
ボイラ、管および当該管の戻り管の間に三方弁を配置
し、室温により管へ供給する循環熱源水の水温を比例制
御してきた。
（以下、温室という。）においては、ボイラと放熱管と
の間に配置した循環ポンプを室温サーモスタットを用い
てＯＮ、ＯＦＦし室温を調整してきた。この方法では、
ボイラ、管および当該管の戻り管の間に三方弁を配置
し、室温により管へ供給する循環熱源水の水温を比例制
御してきた。
【０００３】本出願人は従来方法を改良する方法と装置
のための特許出願を提出した（特願平１１−１１１２６
０号）。この出願の内容は、図３と図４を参照すると、
施設園芸用温室の暖房用熱源水による暖房において、循
環熱源水は、その水温が温室外日射量および温室１０の
外の外気温と温室内室温との管理温度との差により補正
され、三方弁１２を用いて温室１０内へ行き管１４ａ、
放熱管１４ｂおよび戻り管１４ｃへ供給されて放熱され
るものである。
のための特許出願を提出した（特願平１１−１１１２６
０号）。この出願の内容は、図３と図４を参照すると、
施設園芸用温室の暖房用熱源水による暖房において、循
環熱源水は、その水温が温室外日射量および温室１０の
外の外気温と温室内室温との管理温度との差により補正
され、三方弁１２を用いて温室１０内へ行き管１４ａ、
放熱管１４ｂおよび戻り管１４ｃへ供給されて放熱され
るものである。
【０００４】またこの方法を実施するための装置は、三
方弁１２につながる三方弁制御部１２ａ、温室１０に入
る前の点で行き管１４ａに連結された水温センサ１５、
日射センサ２２、外気温センサ２３および室温センサ２
４は制御部２１へ連結され、水温センサ１５、日射セン
サ２２、外気温センサ２３および室温センサ２４から入
力される情報により制御部２１は三方弁制御部１２ａへ
三方弁１２の動作制御情報を与えるものである。
方弁１２につながる三方弁制御部１２ａ、温室１０に入
る前の点で行き管１４ａに連結された水温センサ１５、
日射センサ２２、外気温センサ２３および室温センサ２
４は制御部２１へ連結され、水温センサ１５、日射セン
サ２２、外気温センサ２３および室温センサ２４から入
力される情報により制御部２１は三方弁制御部１２ａへ
三方弁１２の動作制御情報を与えるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】日射による熱供給があ
る日中は、本出願人が開発した前記の装置を用いる場合
の管理温度を保つのに必要な熱源水の温度は４０〜４５
℃程度であり、省エネルギー（省エネ）のために水温は
三方弁で調節されている。しかし、積雪等で温室外日射
量があるにも係わらず温室内には日射が十分に入らない
場合や予想外の寒波で温室の放熱量が異常に大きくなっ
たときは、この水温では管理温度を保てない。
る日中は、本出願人が開発した前記の装置を用いる場合
の管理温度を保つのに必要な熱源水の温度は４０〜４５
℃程度であり、省エネルギー（省エネ）のために水温は
三方弁で調節されている。しかし、積雪等で温室外日射
量があるにも係わらず温室内には日射が十分に入らない
場合や予想外の寒波で温室の放熱量が異常に大きくなっ
たときは、この水温では管理温度を保てない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、暖房用熱源
水を利用する施設園芸用温室の暖房において、三方弁１
２につながる三方弁制御部１２ａ、温室１０に入る前の
点で行き管１４ａに連結された水温センサ１５、日射セ
ンサ２２、外気温センサ２３および室温センサ２４は制
御部２１へ連結され、水温センサ１５、日射センサ２２
および外気温センサ２３から入力される情報により制御
部２１は三方弁制御部１２ａへ三方弁１２の動作制御情
報を与える暖房用熱源水の温度調整装置を用いて、室温
と外気温を常時監視し、イ．暖房を行っているにも係わ
らず室温が低下していくか、またはロ．外気温が予測し
た最低外気温度以下になったかのいずれかの条件または
双方の条件が成立する場合、上記イ．の場合は省エネル
ギー制御を解除し、上記ロ．の場合に外気温が最低外気
温度以下になったときは暖房は最大能力運転する必要が
あると判断し最大能力暖房に切り換え、熱源水温を調節
する三方弁制御部１２ａへ通常水温制御を解除し安全制
御を行う指示を送ることを特徴とする施設園芸用温室に
おける暖房用熱源水の温度制御方法を提供することによ
り解決される。
水を利用する施設園芸用温室の暖房において、三方弁１
２につながる三方弁制御部１２ａ、温室１０に入る前の
点で行き管１４ａに連結された水温センサ１５、日射セ
ンサ２２、外気温センサ２３および室温センサ２４は制
御部２１へ連結され、水温センサ１５、日射センサ２２
および外気温センサ２３から入力される情報により制御
部２１は三方弁制御部１２ａへ三方弁１２の動作制御情
報を与える暖房用熱源水の温度調整装置を用いて、室温
と外気温を常時監視し、イ．暖房を行っているにも係わ
らず室温が低下していくか、またはロ．外気温が予測し
た最低外気温度以下になったかのいずれかの条件または
双方の条件が成立する場合、上記イ．の場合は省エネル
ギー制御を解除し、上記ロ．の場合に外気温が最低外気
温度以下になったときは暖房は最大能力運転する必要が
あると判断し最大能力暖房に切り換え、熱源水温を調節
する三方弁制御部１２ａへ通常水温制御を解除し安全制
御を行う指示を送ることを特徴とする施設園芸用温室に
おける暖房用熱源水の温度制御方法を提供することによ
り解決される。
【０００７】
【作用】暖房システムにおいて、最大能力はその地域で
想定される最大暖房負荷つまり最低外気温（ＴＭＩＮ）
に基づき設定されている。最大能力暖房時に三方弁は循
環熱源水を全量ボイラ缶水にし、熱源水温を７０〜８０
℃程度まで昇温できるようになっている。この事実に鑑
み、本発明の方法によると、気象急変等による暖房負荷
が増大するときは、省エネ運転を解除しフル（全能力）
運転に変更することにより設定された温室の管理温度を
維持するのである。
想定される最大暖房負荷つまり最低外気温（ＴＭＩＮ）
に基づき設定されている。最大能力暖房時に三方弁は循
環熱源水を全量ボイラ缶水にし、熱源水温を７０〜８０
℃程度まで昇温できるようになっている。この事実に鑑
み、本発明の方法によると、気象急変等による暖房負荷
が増大するときは、省エネ運転を解除しフル（全能力）
運転に変更することにより設定された温室の管理温度を
維持するのである。
【０００８】
【実施例】本発明方法は、三方弁１２につながる三方弁
制御部１２ａ、温室１０に入る前の点で行き管１４ａに
連結された水温センサ１５、日射センサ２２、外気温セ
ンサ２３および室温センサ２４は制御部２１へ連結さ
れ、水温センサ１５、日射センサ２２および外気温セン
サ２３から入力される情報により制御部２１は三方弁制
御部１２ａへ三方弁１２の動作制御情報を与える暖房用
熱源水の温度調整装置を用いて、室温（ＴＩＮ）と外気
温（ＴＯＵＴ）を常時監視し、イ．暖房を行っているに
も係わらず室温が低下していくか、またはロ．外気温が
予測した最低外気温度以下になったかのいずれかの条件
または双方の条件が成立する場合、上記イ．の場合は省
エネルギー制御を解除し、上記ロ．の場合は外気温が最
低外気温度以下にになったときは暖房は最大能力運転す
る必要があると判断し最大能力暖房に切り換え、熱源水
温を調節する三方弁制御部１２ａへ通常水温制御を解除
し安全制御を行う指示を送ることを目標とする。以下、
図１のフロー図に従い上記の制御手順を説明する。 （ａ）図中、ａは通常運転を示し、この段階で水温（Ｔ
Ｗ）＝省エネ水温（ＴＥ）に制御する。 （ｂ）次いでｂに示す安全制御に進み、外気温（Ｔ
ＯＵＴ）＜最低外気温（ＴＭＩＮ）のときはｈへ移行
し、ＴＯＵＴ＜ＴＭＩＮでない（ｎｏ）ときはｃへ移行
する。 （ｃ，ｄ）第１の安全制御を示し、室温（ＴＩＮ）が暖
房ＯＮ時の値（Ｔ’）より安全時間（ｔｓ）継続して安
全温度ΔＴ巾より下に下がったときはｇへ移行し、Ｔ’
−ΔＴより上のときはａに戻る。ｔは現在時刻を示す。 （ｅ，ｆ）第２の安全制御を示し、ＴＩＮがさらに、安
全時間（ｔｓ）継続してＴ’−２×ΔＴより下に下がっ
たときｈへ移行し、Ｔ’−２×ΔＴより上のときはｄに
戻る。 （ｈ）この段階でＴＷを缶水温度制御しＴｗ＝ＴＢにす
る。ただし、チャートにあるＴＭＡＸは最大暖房負荷時
に管理温度を維持するため必要な熱源水温設計値、缶水
温度制御とは、三方弁がボイラ缶水と放熱後の循環水と
を混合して循環水温を調節しているが、この混合比を全
量ボイラ缶水にすることである。
制御部１２ａ、温室１０に入る前の点で行き管１４ａに
連結された水温センサ１５、日射センサ２２、外気温セ
ンサ２３および室温センサ２４は制御部２１へ連結さ
れ、水温センサ１５、日射センサ２２および外気温セン
サ２３から入力される情報により制御部２１は三方弁制
御部１２ａへ三方弁１２の動作制御情報を与える暖房用
熱源水の温度調整装置を用いて、室温（ＴＩＮ）と外気
温（ＴＯＵＴ）を常時監視し、イ．暖房を行っているに
も係わらず室温が低下していくか、またはロ．外気温が
予測した最低外気温度以下になったかのいずれかの条件
または双方の条件が成立する場合、上記イ．の場合は省
エネルギー制御を解除し、上記ロ．の場合は外気温が最
低外気温度以下にになったときは暖房は最大能力運転す
る必要があると判断し最大能力暖房に切り換え、熱源水
温を調節する三方弁制御部１２ａへ通常水温制御を解除
し安全制御を行う指示を送ることを目標とする。以下、
図１のフロー図に従い上記の制御手順を説明する。 （ａ）図中、ａは通常運転を示し、この段階で水温（Ｔ
Ｗ）＝省エネ水温（ＴＥ）に制御する。 （ｂ）次いでｂに示す安全制御に進み、外気温（Ｔ
ＯＵＴ）＜最低外気温（ＴＭＩＮ）のときはｈへ移行
し、ＴＯＵＴ＜ＴＭＩＮでない（ｎｏ）ときはｃへ移行
する。 （ｃ，ｄ）第１の安全制御を示し、室温（ＴＩＮ）が暖
房ＯＮ時の値（Ｔ’）より安全時間（ｔｓ）継続して安
全温度ΔＴ巾より下に下がったときはｇへ移行し、Ｔ’
−ΔＴより上のときはａに戻る。ｔは現在時刻を示す。 （ｅ，ｆ）第２の安全制御を示し、ＴＩＮがさらに、安
全時間（ｔｓ）継続してＴ’−２×ΔＴより下に下がっ
たときｈへ移行し、Ｔ’−２×ΔＴより上のときはｄに
戻る。 （ｈ）この段階でＴＷを缶水温度制御しＴｗ＝ＴＢにす
る。ただし、チャートにあるＴＭＡＸは最大暖房負荷時
に管理温度を維持するため必要な熱源水温設計値、缶水
温度制御とは、三方弁がボイラ缶水と放熱後の循環水と
を混合して循環水温を調節しているが、この混合比を全
量ボイラ缶水にすることである。
【０００９】図２は１９９９年２月３日に三重県桑名郡
長島町の大松農園の温室内において農園所有者の許諾を
得た上で図３と図４に示す装置を用いて行われた試験の
結果を示す線図である。横軸には当日の時の経過を、左
の縦軸には温度を℃で示し、右の縦軸の上方には０、５
０、１００％と三方弁開度を示す。８０℃を示す横線の
下の砂地を付したブロック８は暖房運転を示す。下か
ら、線１は日射量、線２は外気温、線３は温室の室温、
線４は設定した温室管理温度、線５は循環熱源水水温
（熱源水温）、線６は設定水温、線７は三方弁開度をそ
れぞれ表す。１０：００時から１６：００時までの間、
すなわち図２に両側に矢印を付した線で示される範囲内
で、日射はあるが前夜の降雪で温室の上表面には積雪が
若干残った状態で、かつ、外気温（線２）はこの温室の
最低外気温度設計値である零度付近に推移している。１
１：００時頃に室温（線３）が管理温度（線４）を下回
り、暖房（ブロック８）がＯＮする。しかし、日射（線
１）により制限された設定水温（線６）では室温（線
３）は降下し続け、１１：３０時頃安全制御開始され設
定水温（線６）は最高水温７０℃（ａ点）になる。三方
弁開度（線７）は１００％に全開しそれにつれ熱源水温
（線５）の上昇が開始する。その結果、１２：００時頃
から室温（線３）が上昇に転じ、１２：３０時頃に管理
温度（線４）に達し暖房（ブロック８）が終了し設定水
温（線６）がｂ点まで下がり通常水温制御に戻ったこと
を示す。ｃ点の１４：００時頃から１５：３０時頃の間
は再度同様に安全制御が働いていたことが示される。
長島町の大松農園の温室内において農園所有者の許諾を
得た上で図３と図４に示す装置を用いて行われた試験の
結果を示す線図である。横軸には当日の時の経過を、左
の縦軸には温度を℃で示し、右の縦軸の上方には０、５
０、１００％と三方弁開度を示す。８０℃を示す横線の
下の砂地を付したブロック８は暖房運転を示す。下か
ら、線１は日射量、線２は外気温、線３は温室の室温、
線４は設定した温室管理温度、線５は循環熱源水水温
（熱源水温）、線６は設定水温、線７は三方弁開度をそ
れぞれ表す。１０：００時から１６：００時までの間、
すなわち図２に両側に矢印を付した線で示される範囲内
で、日射はあるが前夜の降雪で温室の上表面には積雪が
若干残った状態で、かつ、外気温（線２）はこの温室の
最低外気温度設計値である零度付近に推移している。１
１：００時頃に室温（線３）が管理温度（線４）を下回
り、暖房（ブロック８）がＯＮする。しかし、日射（線
１）により制限された設定水温（線６）では室温（線
３）は降下し続け、１１：３０時頃安全制御開始され設
定水温（線６）は最高水温７０℃（ａ点）になる。三方
弁開度（線７）は１００％に全開しそれにつれ熱源水温
（線５）の上昇が開始する。その結果、１２：００時頃
から室温（線３）が上昇に転じ、１２：３０時頃に管理
温度（線４）に達し暖房（ブロック８）が終了し設定水
温（線６）がｂ点まで下がり通常水温制御に戻ったこと
を示す。ｃ点の１４：００時頃から１５：３０時頃の間
は再度同様に安全制御が働いていたことが示される。
【００１０】上記した温室の面積は１，５００坪（１坪
０．０３３アールに換算して４９．５アール）であり、
温室内には、３４９ｋＷ（３０万ｋｃａｌ）／ｈの出力
のボイラが２台設定されて稼動しており、栽培作物は水
耕トマトであった。
０．０３３アールに換算して４９．５アール）であり、
温室内には、３４９ｋＷ（３０万ｋｃａｌ）／ｈの出力
のボイラが２台設定されて稼動しており、栽培作物は水
耕トマトであった。
【００１１】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
と、省エネによる経費削減のために温室暖房負荷の軽減
時に熱源水温を制限していても、積雪時や寒波のような
不測の気象変動による暖房負荷増大時に、温室内室温と
外気温に対応して三方弁で循環熱源水温を安全制御する
ことにより、温室内の室温が管理温度を保てずに作物に
致命的な損傷を与える危険を回避することができる。
と、省エネによる経費削減のために温室暖房負荷の軽減
時に熱源水温を制限していても、積雪時や寒波のような
不測の気象変動による暖房負荷増大時に、温室内室温と
外気温に対応して三方弁で循環熱源水温を安全制御する
ことにより、温室内の室温が管理温度を保てずに作物に
致命的な損傷を与える危険を回避することができる。
【図１】本発明方法の実施を示すフロー図である。
【図２】本発明方法の実施試験の結果を示す線図であ
る。
る。
【図３】本出願人が開発した暖房用熱源水の温度調整装
置の配管配置を示す図である。
置の配管配置を示す図である。
【図４】図３の配管配置の運転方法を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 日射量 ２ 外気温 ３ 温室の室温 ４ 温室管理設定温度 ５ 循環熱源水水温 ６ 設定水温 ７ 三方弁開度 ８ 暖房運転
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2B029 SB01 SB03 SB13 SF08 SF10 VA02 3L073 AA01 AA13 AB01 AC01 AD07 AE06
Claims (1)
- 【請求項１】 暖房用熱源水を利用する施設園芸用温室
の暖房において、三方弁（１２）につながる三方弁制御
部（１２ａ）、温室（１０）に入る前の点で行き管（１
４ａ）に連結された水温センサ（１５）、日射センサ
（２２）、外気温センサ（２３）および室温センサ（２
４）は制御部（２１）へ連結され、水温センサ（１
５）、日射センサ（２２）および外気温センサ（２３）
から入力される情報により制御部（２１）は三方弁制御
部（１２ａ）へ三方弁（１２）の動作制御情報を与える
暖房用熱源水の温度調整装置を用いて、室温（ＴＩＮ）
と外気温（ＴＯＵＴ）を常時監視し、イ．暖房を行って
いるにも係わらず室温が低下していくか、またはロ．外
気温が予測した最低外気温度以下になったかのいずれか
の条件または双方の条件が成立する場合、上記イ．の場
合は省エネルギー制御を解除し、上記ロ．の場合に外気
温が最低外気温度以下になったときは暖房は最大能力運
転する必要があると判断し最大能力暖房に切り換え、熱
源水温を調節する三方弁制御部（１２ａ）へ通常水温制
御を解除し安全制御を行う指示を送ることを特徴とする
施設園芸用温室における暖房用熱源水の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000261857A JP3624311B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 施設園芸用温室における暖房用熱源水の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000261857A JP3624311B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 施設園芸用温室における暖房用熱源水の温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002048354A true JP2002048354A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3624311B2 JP3624311B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=18749633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000261857A Expired - Fee Related JP3624311B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 施設園芸用温室における暖房用熱源水の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624311B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009296913A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Sunao Denki Kk | 温室の暖房方法及び装置 |
| JP2014060950A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | I f co ltd | 屋内温度制御システム装置 |
| JP2016086806A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | ユニテック株式会社 | 植物栽培用ハウスの冷暖房装置 |
| WO2018180239A1 (ja) | 2017-03-27 | 2018-10-04 | ボッシュ株式会社 | 情報処理装置および情報処理方法 |
| WO2020255678A1 (ja) | 2019-06-17 | 2020-12-24 | ボッシュ株式会社 | 情報処理装置及び方法 |
| CN117389355A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-12 | 凯盛浩丰农业集团有限公司 | 一种番茄种植的智能温室温度控制方法及系统 |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000261857A patent/JP3624311B2/ja not_active Expired - Fee Related
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