JP2014093985A - Photosynthesis promotion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二酸化炭素を温室内に供給して作物の光合成を促進させるシステムに関するものである。 The present invention relates to a system that promotes photosynthesis of crops by supplying carbon dioxide into a greenhouse.
従来、温室内に強制的に二酸化炭素を供給して作物の光合成を促進するシステムが知られている（特許文献１，２）。 Conventionally, a system that forcibly supplies carbon dioxide into a greenhouse and promotes photosynthesis of crops is known (Patent Documents 1 and 2).
特許文献１は、図６（Ａ）に示す様に、温室内の二酸化炭素濃度が夜明けと共に太陽光を受けた作物の炭酸同化作用によって急激に低下する点に着目し、太陽電池をセンサに用いて日中の理想二酸化炭素濃度を演算し、温室内の二酸化炭素濃度計測値が理想二酸化炭素濃度となる様に二酸化炭素供給量を制御するシステムを提案している。 As shown in FIG. 6 (A), Patent Document 1 uses a solar cell as a sensor, focusing on the point that the carbon dioxide concentration in the greenhouse suddenly decreases due to carbon dioxide assimilation of crops that received sunlight at dawn. We have proposed a system that calculates the ideal carbon dioxide concentration in the daytime and controls the amount of carbon dioxide supply so that the measured value of carbon dioxide concentration in the greenhouse becomes the ideal carbon dioxide concentration.
特許文献２は、日中の温度上昇によって換気が行われると温室からの空気流出に伴って二酸化炭素の供給が無駄になるのを防止するため、図６（Ｂ）に示す様に、換気窓の開度を入力し、開度１５％未満の場合は補正量をゼロとし、開度４０％以上では補正量を−１５０ｐｐｍ程度に設定し、開度１５％〜４０％の間は開度が大きくなるにつれて補正量を増大させる制御を行うことにより、換気窓の開度に応じて二酸化炭素基準濃度を減少させるシステムを提案している。 Patent Document 2 discloses a ventilation window as shown in FIG. 6B in order to prevent the supply of carbon dioxide from being wasted due to the outflow of air from a greenhouse when ventilation is performed due to a temperature rise during the day. When the opening degree is less than 15%, the correction amount is set to zero. When the opening degree is 40% or more, the correction amount is set to about −150 ppm, and the opening degree is between 15% and 40%. The system which reduces the carbon dioxide standard concentration according to the opening degree of the ventilation window by performing control which increases a correction amount as it becomes large is proposed.
特許文献２の技術は、換気窓が１５％以上の開度に開かれた場合に基準濃度を減少補正することで、二酸化炭素の無駄を防止するものである。 The technique of Patent Document 2 prevents waste of carbon dioxide by correcting and reducing the reference concentration when the ventilation window is opened to an opening of 15% or more.
ここで、二酸化炭素供給装置としては、ボンベ方式と燃焼方式があり、コスト面等から燃焼方式が一般的である。このため、換気中も二酸化炭素供給のための燃焼装置の作動が続行することとなり、換気窓が開いたままとなり易く、特許文献２の技術では二酸化炭素の無駄を十分に抑制することができない可能性がある。 Here, as the carbon dioxide supply device, there are a cylinder method and a combustion method, and the combustion method is generally used from the viewpoint of cost. For this reason, the operation of the combustion device for supplying carbon dioxide continues even during ventilation, the ventilation window tends to remain open, and the technique of Patent Document 2 cannot sufficiently suppress the waste of carbon dioxide. There is sex.
また、ボンベ方式であっとしても、補正量が適切でなければ、二酸化炭素は無駄に供給されることとなる。 Even if the cylinder system is used, if the correction amount is not appropriate, carbon dioxide is wasted.
さらに、温室内の湿度が適正でないと、二酸化炭素を供給しても作物が十分にこれを吸収できず、光合成促進効果を発揮できず、二酸化炭素を無駄にするという問題もある。 In addition, if the humidity in the greenhouse is not appropriate, there is a problem that even if carbon dioxide is supplied, the crops cannot sufficiently absorb this, cannot exhibit the effect of promoting photosynthesis, and carbon dioxide is wasted.
そこで、本発明は、温室内に二酸化炭素を供給して光合成を促進させるシステムにおいて、二酸化炭素の無駄を的確に防止しつつ光合成促進効果を十分に発揮させること、を目的としてなされた。 Therefore, the present invention has been made for the purpose of sufficiently exerting the effect of promoting photosynthesis while accurately preventing waste of carbon dioxide in a system that promotes photosynthesis by supplying carbon dioxide into a greenhouse.
上記目的を達成するためになされた本発明の光合成促進システムは、温室内に設置された二酸化炭素発生装置及び換気装置を制御する制御装置を備え、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１）前記制御装置として、前記換気装置による換気動作の作動条件となる換気開始温度及び換気停止温度を設定可能に構成され、前記温室内に設置された気温センサによる検出値と前記換気開始温度及び換気停止温度とを比較判定することによって、前記換気装置の運転を制御する換気制御を実行する換気コントローラを備えていること。
（２）前記制御装置として、前記二酸化炭素発生装置の運転を開始する二酸化炭素運転開始時刻、前記二酸化炭素発生装置の運転を終了する二酸化炭素運転終了時刻及び二酸化炭素濃度設定値を設定可能に構成され、二酸化炭素運転開始時刻になったら前記二酸化炭素発生装置を運転開始し、前記温室内に設置された二酸化炭素濃度センサによる検出値と前記二酸化炭素濃度設定値とを比較することによって、前記二酸化炭素発生装置の運転状態を制御する処理を前記二酸化炭素運転終了時刻まで実行する二酸化炭素コントローラを備えていること。
（３）前記二酸化炭素コントローラは、さらに、前記二酸化炭素運転開始時刻から二酸化炭素運転終了時刻の間において前記二酸化炭素発生装置の運転を停止させる二酸化炭素停止温度及び当該二酸化炭素発生装置の運転の停止後に運転を再開させる二酸化炭素再開温度をも設定可能に構成され、前記二酸化炭素運転開始時刻から二酸化炭素運転終了時刻までの間で、前記温室内に設置された気温センサからの検出値と前記二酸化炭素停止温度とを比較し、気温の検出値が二酸化炭素停止温度を上回ったときに前記二酸化炭素発生装置の運転を停止させ、こうして運転を停止させた後の気温の検出値が前記二酸化炭素再開温度を下回ったときに前記二酸化炭素発生装置の運転を再開する二酸化炭素運転停止・再開制御をも実行する様に構成されていること。
The photosynthesis promotion system of the present invention made to achieve the above object includes a controller for controlling a carbon dioxide generator and a ventilator installed in a greenhouse, and has the following configuration. .
(1) The control device is configured to be able to set a ventilation start temperature and a ventilation stop temperature, which are operating conditions of the ventilation operation by the ventilator, and a detected value by the temperature sensor installed in the greenhouse and the ventilation start temperature. And a ventilation controller for performing ventilation control for controlling the operation of the ventilation device by comparing and determining the ventilation stop temperature.
(2) As the control device, a carbon dioxide operation start time for starting the operation of the carbon dioxide generation device, a carbon dioxide operation end time for ending the operation of the carbon dioxide generation device, and a carbon dioxide concentration set value can be set. When the carbon dioxide operation start time comes, the operation of the carbon dioxide generator is started, and the detected value by the carbon dioxide concentration sensor installed in the greenhouse is compared with the carbon dioxide concentration set value, thereby A carbon dioxide controller that executes a process for controlling the operation state of the carbon generator until the carbon dioxide operation end time;
(3) The carbon dioxide controller further stops the operation of the carbon dioxide generator and stops the operation of the carbon dioxide generator between the carbon dioxide operation start time and the carbon dioxide operation end time. The carbon dioxide restart temperature at which the operation is restarted later can be set, and the detected value from the temperature sensor installed in the greenhouse and the carbon dioxide between the carbon dioxide operation start time and the carbon dioxide operation end time. Compared with the carbon stop temperature, when the detected value of the air temperature exceeds the carbon dioxide stop temperature, the operation of the carbon dioxide generator is stopped, and the detected value of the air temperature after the operation is stopped is thus restarted with the carbon dioxide. It is also configured to perform carbon dioxide operation stop / restart control that resumes the operation of the carbon dioxide generator when the temperature falls below. To have it.
ここで、本発明の光合成促進システムは、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（４）前記二酸化炭素コントローラは、前記二酸化炭素運転開始時刻から二酸化炭素運転終了時刻までの間で前記二酸化炭素発生装置の運転を停止する場合及び前記二酸化炭素発生装置の運転を再開する場合に所定の遅延時間を待ってからこれらの制御が実行される様に構成されていること。
Here, the photosynthesis promotion system of the present invention may further include the following configuration.
(4) The carbon dioxide controller is predetermined when stopping the operation of the carbon dioxide generator and restarting the operation of the carbon dioxide generator between the carbon dioxide operation start time and the carbon dioxide operation end time. These controls are executed after waiting for the delay time.
本発明において、（換気開始温度）＝（換気停止温度）としてもよいが、（換気開始温度）＞（換気停止温度）として所定のヒステリシスを持たせて不安定な制御にならない様に設定するか、（換気開始温度）＝（換気停止温度）としておいて換気開始及び換気停止を実際に実行するまでに遅延時間を持たせる様にするとよい。同じく、（二酸化炭素停止温度）＜（二酸化炭素再開温度）として所定のヒステリシスを持たせておくか、（二酸化炭素停止温度）＝（二酸化炭素再開温度）としておいて停止及び再開の実行に遅延時間を持たせる様にするとよい。また、（二酸化炭素停止温度）≒（換気開始温度）、（二酸化炭素再開温度）≒（換気停止温度）としておくとよい。この様に、二酸化炭素発生装置の運転停止・運転再開に対して遅延時間を待つことは、特に、灯油燃焼式タイプの場合の運転制御を安定化させることができて望ましい。 In the present invention, (ventilation start temperature) = (ventilation stop temperature) may be set, but (ventilation start temperature)> (ventilation stop temperature) is set so as not to cause unstable control with a predetermined hysteresis. , (Ventilation start temperature) = (Ventilation stop temperature), it is preferable to allow a delay time before actually starting and stopping the ventilation. Similarly, a predetermined hysteresis is given as (carbon dioxide stop temperature) <(carbon dioxide restart temperature), or (carbon dioxide stop temperature) = (carbon dioxide restart temperature) and delay time for execution of stop and restart It is good to have it. It is also preferable to set (carbon dioxide stop temperature) ≈ (ventilation start temperature), (carbon dioxide restart temperature) ≈ (ventilation stop temperature). As described above, it is desirable to wait for the delay time for the operation stop / resumption of operation of the carbon dioxide generation device, in particular, because the operation control in the case of the kerosene combustion type can be stabilized.
本発明の光合成促進システムによれば、温室内の気温が上昇して換気を行うべき条件となったときは、換気装置が作動されて換気が行われる。これによって温室内の熱気が排出されるが、二酸化炭素コントローラは、二酸化炭素運転停止温度の設定により、換気が行われる様な場合には、二酸化炭素発生装置の運転を停止させることができる。この結果、換気によって温室内の空気が排出されるときに無駄に二酸化炭素を発生させることがない。また、換気開始温度と二酸化炭素停止温度とを適切に設定するだけでよく、面倒な二酸化炭素濃度補正値を設定する必用がない。なお、二酸化炭素の発生は停止するが、光合成の進行によって二酸化炭素濃度が低下した温室内の空気に替わって、外気が温室内に進入するから、温室内の二酸化炭素濃度が極端に低くなるといったことはない。よって、本発明によって光合成の促進に対する弊害が生じるということもない。 According to the photosynthetic promotion system of the present invention, when the temperature in the greenhouse rises and it becomes a condition to ventilate, the ventilator is activated and ventilation is performed. Although the hot air in the greenhouse is thereby discharged, the carbon dioxide controller can stop the operation of the carbon dioxide generator when ventilation is performed by setting the carbon dioxide operation stop temperature. As a result, carbon dioxide is not generated unnecessarily when the air in the greenhouse is exhausted by ventilation. Further, it is only necessary to appropriately set the ventilation start temperature and the carbon dioxide stop temperature, and it is not necessary to set a troublesome carbon dioxide concentration correction value. In addition, the generation of carbon dioxide is stopped, but instead of the air in the greenhouse where the carbon dioxide concentration has decreased due to the progress of photosynthesis, outside air enters the greenhouse, so the carbon dioxide concentration in the greenhouse becomes extremely low There is nothing. Therefore, the present invention does not cause any adverse effects on the promotion of photosynthesis.
これら本発明の光合成促進システムは、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（５）前記温室内には循環扇と当該循環扇の運転を制御する循環扇コントローラとが設置され、前記二酸化炭素コントローラは前記循環扇コントローラに対して前記二酸化炭素発生装置の運転開始及び運転停止を通知する機能を備えると共に、前記循環扇コントローラは、当該通知を受け、前記二酸化炭素発生装置の運転開始に伴って前記循環扇を運転を開始し、前記二酸化炭素発生装置の運転停止に伴って前記循環扇の運転を停止する制御を実行する様に構成されていること。
These photosynthesis promotion systems of the present invention may further include the following configuration.
(5) A circulation fan and a circulation fan controller for controlling the operation of the circulation fan are installed in the greenhouse, and the carbon dioxide controller starts and stops operation of the carbon dioxide generator with respect to the circulation fan controller. The circulation fan controller receives the notification, starts operation of the circulation fan with the start of operation of the carbon dioxide generation device, and stops operation of the carbon dioxide generation device. It is comprised so that the control which stops the driving | operation of the said circulation fan may be performed.
本発明の光合成促進システムに（５）の構成をも備えさせることにより、二酸化炭素発生装置の運転中は循環扇を運転して温室内の空気を循環させ、二酸化炭素濃度の偏りを防止することができる。また、二酸化炭素発生装置の運転が停止されたときは、循環扇の運転も停止されるので、循環扇が運転され続けることによって温室内の二酸化炭素を積極的に排出してしまうということもない。 By providing the photosynthesis promotion system of the present invention also with the configuration of (5), during the operation of the carbon dioxide generator, the circulation fan is operated to circulate the air in the greenhouse to prevent the deviation of the carbon dioxide concentration. Can do. In addition, when the operation of the carbon dioxide generator is stopped, the operation of the circulation fan is also stopped, so there is no possibility of actively discharging carbon dioxide in the greenhouse by continuing to operate the circulation fan. .
これら本発明の光合成促進システムは、さらに以下の構成をも備える様にするとよい。
（６）前記温室内にはミスト発生装置も設置され、当該ミスト発生装置の運転を開始するミスト発生開始時刻、当該ミスト発生装置の運転を終了するミスト発生終了時刻、湿度設定値、及び前記ミスト発生開始時刻からミスト発生終了時刻の間であっても前記ミスト発生装置の運転を停止するミスト停止温度を設定可能に構成され、ミスト発生開始時刻になったら前記ミスト発生装置の運転を開始し、前記温室内の湿度と前記湿度設定値とを比較して温室内を前記湿度設定値に近付ける様に前記ミスト発生装置の運転状態を制御する処理をミスト発生終了時刻まで実行すると共に、前記温室内に設置された気温センサによる検出値が前記ミスト停止温度を下回ったときは、運転時間中であっても前記ミスト発生装置を停止させるミストコントローラを備えていること。
These photosynthesis promotion systems of the present invention may further include the following configuration.
(6) A mist generator is also installed in the greenhouse, and a mist generation start time for starting the operation of the mist generator, a mist generation end time for ending the operation of the mist generator, a humidity setting value, and the mist Even if it is between the occurrence start time and the mist occurrence end time, the mist stop temperature for stopping the operation of the mist generation device can be set, and when the mist occurrence start time comes, the operation of the mist generation device is started. The process of controlling the operating state of the mist generating device so as to bring the inside of the greenhouse closer to the humidity setting value by comparing the humidity in the greenhouse and the humidity setting value is performed until the mist generation end time, When the detected value by the temperature sensor installed in the vehicle is lower than the mist stop temperature, the mist controller that stops the mist generating device even during the operation time. It is equipped with a over La.
この場合、さらに以下の構成をも備える様にするとよい。
（７）前記ミストコントローラは、前記湿度設定値を飽差で設定する様に構成され、前記温室内に設置された気温センサ及び湿度センサによる検出値から飽差算出値を求めて前記ミスト発生装置の運転状態を制御する様に構成されていること。
In this case, the following configuration may be provided.
(7) The mist controller is configured to set the humidity setting value with a saturation, and calculates a saturation calculation value from a detection value by an air temperature sensor and a humidity sensor installed in the greenhouse, and the mist generating device It is configured to control the operating state of
ミスト停止温度には、ミストの供給による冷却効果で低温障害を起こさない様にすることを考慮した温度を設定する。また、ミスト停止後のミスト再開温度も設定可能に構成し、ミスト停止とミスト再開の間にヒステリシスを持たせる様にしたり、あるいは、停止及び再開の実行に遅延時間を持たせる様にしておくと運転制御が安定する。 As the mist stop temperature, a temperature is set in consideration of preventing a low-temperature failure from occurring due to the cooling effect caused by the supply of mist. Also, it is possible to set the mist restart temperature after mist stop so that hysteresis is provided between mist stop and mist restart, or delay time is provided for execution of stop and restart. Operation control is stable.
本発明の光合成促進システムに（６）の構成をも備えさせることにより、温室内の湿度を光合成促進に適する環境となる様に制御することができる。この結果、二酸化炭素の供給と相俟って、光合成促進効果をより一層高めることができる。一方、このミストコントローラは、換気装置による換気が行われることによってミスト発生装置の運転を停止することはしない。ミスト発生装置によって発生したミストが排出されたとしても、ミスト発生装置の運転コストは低額であるから大きな問題はない。むしろ、換気が必用な程に上昇した気温をミストが冷却する効果を発揮し、速やかに温室内の気温を適切な温度へと収束させる効果を発揮する。このとき、（５）の構成をも備える場合は、循環扇が停止されているから、ミストによる冷却効果が強くなって低温障害を発生したりすることがない。加えて（７）の構成をも備える場合、飽差というパラメータだけで光合成に最適な湿度環境を実現することができ、制御が容易でかつ精度のよい環境管理を実現することができる。 By providing the photosynthesis promotion system of the present invention also with the configuration (6), the humidity in the greenhouse can be controlled to be an environment suitable for photosynthesis promotion. As a result, combined with the supply of carbon dioxide, the effect of promoting photosynthesis can be further enhanced. On the other hand, this mist controller does not stop the operation of the mist generating device by the ventilation by the ventilation device. Even if the mist generated by the mist generator is discharged, there is no major problem because the operating cost of the mist generator is low. Rather, the mist exhibits the effect of cooling the temperature that has risen to the extent that ventilation is necessary, and the effect of quickly converging the temperature in the greenhouse to an appropriate temperature. At this time, when the structure of (5) is also provided, since the circulation fan is stopped, the cooling effect by the mist is strengthened and a low temperature failure is not generated. In addition, when the configuration of (7) is also provided, it is possible to realize an optimum humidity environment for photosynthesis only by the parameter of saturation, and it is possible to realize environmental management that is easy to control and accurate.
本発明によれば、温室内に二酸化炭素を供給して光合成を促進させるシステムにおいて、二酸化炭素の無駄を的確に防止しつつ光合成促進効果を十分に発揮させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosynthesis promotion effect can fully be exhibited, preventing the waste of a carbon dioxide exactly in the system which supplies carbon dioxide in a greenhouse and accelerates photosynthesis.
以下、本発明を実施するための形態を、図面に示す具体的な実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on specific examples shown in the drawings.
実施例１の光合成促進システム１０が適用される温室１には、図１に示す様に、二酸化炭素発生機２、ミストポンプユニット３、循環扇４、及び天窓開閉用モータ５が設置されている。また、温室１には、これらの機器の動作を制御する循環扇制御盤１１、換気制御盤１２及び二酸化炭素・ミスト制御盤１３も設置されている。さらに、温室１には、気温センサ６、湿度センサ７、及び二酸化炭素濃度センサ８が設置されている。 As shown in FIG. 1, a carbon dioxide generator 2, a mist pump unit 3, a circulation fan 4, and a skylight opening / closing motor 5 are installed in a greenhouse 1 to which the photosynthesis promotion system 10 of Example 1 is applied. . The greenhouse 1 is also provided with a circulation fan control panel 11, a ventilation control panel 12, and a carbon dioxide / mist control panel 13 for controlling the operation of these devices. In the greenhouse 1, an air temperature sensor 6, a humidity sensor 7, and a carbon dioxide concentration sensor 8 are installed.
二酸化炭素・ミスト制御盤１３は、気温センサ６、湿度センサ７、及び二酸化炭素濃度センサ８からの計測値を入力し、二酸化炭素発生機２及びミストポンプユニット３の運転状況を制御すると共に、循環扇制御盤１１に対して指令を出力している。 The carbon dioxide / mist control panel 13 inputs measurement values from the temperature sensor 6, the humidity sensor 7, and the carbon dioxide concentration sensor 8, controls the operating conditions of the carbon dioxide generator 2 and the mist pump unit 3, and circulates. A command is output to the fan control panel 11.
循環扇制御盤１１は、二酸化炭素・ミスト制御盤１３からの指令に基づいて循環扇４の運転を制御し、換気制御盤１２は、気温センサ６からの検出信号を入力して天窓開閉用モータ５を運転制御している。 The circulation fan control panel 11 controls the operation of the circulation fan 4 based on a command from the carbon dioxide / mist control panel 13, and the ventilation control panel 12 inputs a detection signal from the temperature sensor 6 to input a skylight opening / closing motor. 5 is controlled.
換気制御盤１２には、天窓を開閉する条件として、換気開始温度Ｔ１と換気停止温度Ｔ２（＜Ｔ１）を設定することができる。換気制御盤１２は、図２に示す様に、気温センサ６によって検出された温室内の気温ｔが換気開始温度Ｔ１を上回った場合に天窓開閉用モータ５を天窓開放方向に運転して天窓を開いて温室１の換気を実行する（Ｓ１１０，Ｓ１２０）。逆に、温室内の気温ｔが換気停止温度Ｔ２を下回ったときに天窓開閉用モータ５を天窓閉鎖方向に運転して天窓を閉じて温室１の換気を停止する（Ｓ１３０，Ｓ１４０）。 In the ventilation control panel 12, a ventilation start temperature T1 and a ventilation stop temperature T2 (<T1) can be set as conditions for opening and closing the skylight. As shown in FIG. 2, the ventilation control panel 12 operates the skylight opening / closing motor 5 in the skylight opening direction when the temperature t in the greenhouse detected by the temperature sensor 6 exceeds the ventilation start temperature T1, and opens the skylight. Open and perform ventilation of the greenhouse 1 (S110, S120). On the contrary, when the temperature t in the greenhouse falls below the ventilation stop temperature T2, the skylight opening / closing motor 5 is operated in the direction of closing the skylight to close the skylight and stop the ventilation of the greenhouse 1 (S130, S140).
二酸化炭素・ミスト制御盤１３には、二酸化炭素発生機２の運転条件とミストポンプユニット３の運転条件が設定可能となっている。 In the carbon dioxide / mist control panel 13, the operating conditions of the carbon dioxide generator 2 and the operating conditions of the mist pump unit 3 can be set.
二酸化炭素発生機２の運転条件は、運転開始時刻、運転終了時刻、及び二酸化炭素濃度から構成される。また、二酸化炭素・ミスト制御盤１３は、二酸化炭素発生機２を運転すべき時間帯であっても、その運転を停止させる停止条件として二酸化炭素停止温度Ｔ３を設定することができる様にも構成されている。また、気温が上昇して停止された二酸化炭素発生機２の運転を再開するための二酸化炭素再開温度Ｔ４も設定することができる構成となっている。二酸化炭素停止温度Ｔ３には換気開始温度Ｔ１に対応する値を設定する。また、二酸化炭素再開温度Ｔ４には換気停止温度Ｔ２に対応する値を設定する。この場合も、二酸化炭素再開温度Ｔ４は、二酸化炭素停止温度Ｔ３よりも高目に設定してヒステリシスを持たせる。 The operation condition of the carbon dioxide generator 2 is composed of an operation start time, an operation end time, and a carbon dioxide concentration. Further, the carbon dioxide / mist control panel 13 is also configured to be able to set the carbon dioxide stop temperature T3 as a stop condition for stopping the operation of the carbon dioxide generator 2 even in the time zone where the carbon dioxide generator 2 should be operated. Has been. In addition, a carbon dioxide restart temperature T4 for restarting the operation of the carbon dioxide generator 2 that has been stopped due to an increase in air temperature can be set. A value corresponding to the ventilation start temperature T1 is set as the carbon dioxide stop temperature T3. Further, a value corresponding to the ventilation stop temperature T2 is set as the carbon dioxide restart temperature T4. Also in this case, the carbon dioxide restart temperature T4 is set higher than the carbon dioxide stop temperature T3 to provide hysteresis.
二酸化炭素濃度は、運転開始時刻から運転終了時刻までの間で一定値を設定することもできるし、運転開始から運転終了までを複数の時間帯に分けて、時間帯毎に二酸化炭素濃度を異ならせた値を設定することもできる。これは、朝方、昼頃、夕方で太陽光の強さが変化することに伴って光合成の状況が変化する現象に合わせるためである。 The carbon dioxide concentration can be set to a constant value from the operation start time to the operation end time, or the operation start to the operation end is divided into a plurality of time zones, and the carbon dioxide concentration is different for each time zone. You can also set the value. This is to match the phenomenon in which the situation of photosynthesis changes as the intensity of sunlight changes in the morning, noon, and evening.
ミストポンプユニット３の運転条件としては、運転開始時刻、運転終了時刻、飽差設定値、ミスト停止温度Ｔ５及びミスト再開温度Ｔ６（＞Ｔ５）を設定する構成となっている。飽差とは、以下の式によって定まるパラメータである。この飽差設定値も、運転開始時刻から運転終了時刻までの間で一定値を設定することもできるし、運転開始から運転終了までを複数の時間帯に分けて、時間帯毎に異ならせた値を設定することもできる。これも、光合成の促進と湿度との関係を考慮し、朝方、昼頃、夕方で太陽光の強さが変化することに伴って光合成の状況が変化する現象に合わせるためである。ミスト停止温度Ｔ５及びミスト再開温度Ｔ６には、換気とは関係なく、低温障害が生じることのない様にするための気温を設定する。 As operation conditions of the mist pump unit 3, an operation start time, an operation end time, a saturation set value, a mist stop temperature T5, and a mist restart temperature T6 (> T5) are set. Saturation is a parameter determined by the following equation. This saturation set value can also be set to a constant value between the operation start time and the operation end time, or the operation start time to the operation end time is divided into a plurality of time zones and made different for each time zone. You can also set a value. This is also in consideration of the relationship between the promotion of photosynthesis and humidity, in order to adapt to the phenomenon in which the situation of photosynthesis changes as the intensity of sunlight changes in the morning, noon, and evening. For the mist stop temperature T5 and the mist restart temperature T6, an air temperature is set so that a low-temperature failure does not occur regardless of ventilation.
(数１)
（気温T℃における飽和水蒸気量(g/m3)）−（そのときの水蒸気量(g/m3)）
＝飽差（g/m3)
(Equation 1)
(Saturated water vapor at temperature T ° C (g / m3))-(Water vapor at that time (g / m3))
= Saturation (g / m3)
二酸化炭素・ミスト制御盤１３は、図３に示す様に、二酸化炭素発生機２の運転開始時刻になると二酸化炭素発生機２の運転を開始させると共に（Ｓ２１０，Ｓ２２０）、循環扇制御盤１２に対して二酸化炭素発生機２の運転開始を通知する（Ｓ２２５）。そして、二酸化炭素濃度センサ８からの検出値と二酸化炭素濃度設定値とを一致させる方向に二酸化炭素発生機２の運転状況を制御する（Ｓ２３０）。時間帯に分けて二酸化炭素濃度設定値が異なる設定となっている場合は、現在の時刻に対応する二酸化炭素濃度設定値に一致する様に二酸化炭素発生機２の運転を制御する。この運転制御の方法は、灯油燃焼方式の場合は連続運転の出力変化による制御としてもよいし、間欠運転のインターバル変化による制御としてもよい。また、ボンベ方式の場合は、バルブの開度で制御するとよい。 As shown in FIG. 3, the carbon dioxide / mist control panel 13 starts the operation of the carbon dioxide generator 2 when the operation start time of the carbon dioxide generator 2 is reached (S210, S220), and causes the circulation fan control panel 12 to operate. The start of operation of the carbon dioxide generator 2 is notified (S225). And the operating condition of the carbon dioxide generator 2 is controlled in the direction in which the detected value from the carbon dioxide concentration sensor 8 and the carbon dioxide concentration set value are matched (S230). If the carbon dioxide concentration setting value is set differently for each time zone, the operation of the carbon dioxide generator 2 is controlled so as to coincide with the carbon dioxide concentration setting value corresponding to the current time. In the case of the kerosene combustion method, this operation control method may be control based on a change in output during continuous operation, or control based on a change in interval between intermittent operations. Moreover, in the case of a cylinder system, it is good to control with the opening degree of a valve.
そして、気温センサ６による検出温度ｔが二酸化炭素停止温度Ｔ３を上回ったか否かを判定し（Ｓ２４０）、上回った場合は二酸化炭素発生機２の運転を停止すると共に（Ｓ２４０：ＹＥＳ→Ｓ２５０）、循環扇制御盤１２に対して二酸化炭素発生機２の運転停止を通知する（Ｓ２５５）。運転停止後は、検出温度ｔが二酸化炭素再開温度Ｔ４を下回ったか否かを判定し（Ｓ２６０）、下回っていて運転終了時刻になっていない場合は（Ｓ２６０：ＹＥＳ、Ｓ２７０：ＮＯ）、Ｓ２２０へ戻る。なお、Ｓ２４０でＮＯの場合も運転終了時刻になったか否かを判定し（Ｓ２７５）、運転終了時刻になっていなければＳ２３０へ戻る。こうして、運転開始時刻から運転終了時刻までの間、以上の処理が繰り返し実行される。 Then, it is determined whether or not the temperature t detected by the temperature sensor 6 has exceeded the carbon dioxide stop temperature T3 (S240). If it has exceeded, the operation of the carbon dioxide generator 2 is stopped (S240: YES → S250), The circulation fan control panel 12 is notified of the operation stop of the carbon dioxide generator 2 (S255). After the operation is stopped, it is determined whether or not the detected temperature t is lower than the carbon dioxide restart temperature T4 (S260). If the detected temperature t is lower than the operation end time (S260: YES, S270: NO), the process proceeds to S220. Return. Note that, also in the case of NO in S240, it is determined whether or not the operation end time has come (S275). If the operation end time has not been reached, the process returns to S230. Thus, the above process is repeatedly executed from the operation start time to the operation end time.
また、二酸化炭素・ミスト制御盤１３は、図４に示す様に、ミストポンプユニット３の運転開始時刻になるとミストポンプユニット３の運転を開始させ（Ｓ３１０，Ｓ３２０）、気温センサ６及び湿度センサ７からの検出値に基づいて飽差算出値を求め（Ｓ３３０）、この算出結果を飽差設定値と一致させる方向にミストポンプユニット３の運転状況を制御する（Ｓ３３５）。時間帯に分けて飽差設定値を異ならせている場合は、現在の時刻に対応する飽差設定値に一致する様にミストポンプユニット３の運転を制御する。このミストポンプユニット３の運転制御は、気温センサ６による検出温度ｔがミスト停止温度Ｔ５を下回った場合に停止される（Ｓ３４０：ＹＥＳ→Ｓ３５０）。そして、ミスト再開温度Ｔ６を上回ったときは（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、運転終了時刻前であればＳ３２０へ戻って運転が再開される（Ｓ３７０ＮＯ→Ｓ３２０）。Ｓ３４０でＮＯの場合も運転終了時刻になったか否かを判定し（Ｓ３７５）、運転終了時刻になっていなければＳ３３０へ戻る。こうして、運転開始時刻から運転終了時刻までの間、以上の処理が繰り返し実行される。なお、この間のミストポンプユニット３の運転方法は、連続運転ではなく、インターバルを変化させた間欠運転の繰り返しとなる。 Further, as shown in FIG. 4, the carbon dioxide / mist control panel 13 starts the operation of the mist pump unit 3 when the operation start time of the mist pump unit 3 is reached (S310, S320), and the temperature sensor 6 and the humidity sensor 7 Based on the detected value, a calculated saturated value is obtained (S330), and the operation state of the mist pump unit 3 is controlled in a direction to match the calculated result with the saturated set value (S335). In the case where the saturation set value is varied for each time zone, the operation of the mist pump unit 3 is controlled so as to coincide with the saturation set value corresponding to the current time. The operation control of the mist pump unit 3 is stopped when the temperature t detected by the air temperature sensor 6 falls below the mist stop temperature T5 (S340: YES → S350). And when it exceeds mist restart temperature T6 (S360: YES), if it is before operation end time, it will return to S320 and operation will be restarted (S370NO-> S320). Also in the case of NO in S340, it is determined whether or not the operation end time has been reached (S375). If the operation end time has not been reached, the process returns to S330. Thus, the above process is repeatedly executed from the operation start time to the operation end time. Note that the operation method of the mist pump unit 3 during this period is not continuous operation but is intermittent operation with different intervals.
循環扇制御盤１２は、図５に示す様に、二酸化炭素・ミスト制御盤１３から二酸化炭素発生機２の運転開始が通知されると循環扇４の運転を開始し（Ｓ４１０，Ｓ４２０）、二酸化炭素・ミスト制御盤１３から二酸化炭素発生機２の運転停止が通知されると循環扇４の運転を停止する（Ｓ４３０，Ｓ４４０）。 As shown in FIG. 5, the circulation fan control panel 12 starts the operation of the circulation fan 4 when the carbon dioxide / mist control panel 13 is notified of the operation start of the carbon dioxide generator 2 (S410, S420). When the carbon / mist control panel 13 notifies the stop of the operation of the carbon dioxide generator 2, the operation of the circulation fan 4 is stopped (S430, S440).
実施例１の光合成促進システム１０によれば、夜明けから日没までの光合成が行われる時間帯においては、二酸化炭素発生機２が運転されて温室１の内部を所望の二酸化炭素濃度に保つ制御が実行される。また、朝方、夕方、夜間といった低温障害のおそれがある時間帯を避けてミストポンプユニット３によるミストも供給される。また、二酸化炭素発生機２が運転されている間は、循環扇４が運転されて温室１内の二酸化炭素濃度分布に偏りがでない様にも制御される。この結果、温室１の内部には適度な湿度と適度な濃度の二酸化炭素が偏ることなく供給され、作物の光合成が促進される。 According to the photosynthesis promotion system 10 of the first embodiment, in the time zone in which photosynthesis is performed from dawn to sunset, the carbon dioxide generator 2 is operated to control the inside of the greenhouse 1 at a desired carbon dioxide concentration. Executed. In addition, mist from the mist pump unit 3 is also supplied while avoiding time zones where there is a risk of low-temperature damage such as morning, evening, and night. Further, while the carbon dioxide generator 2 is in operation, the circulation fan 4 is operated so that the carbon dioxide concentration distribution in the greenhouse 1 is not biased. As a result, moderate humidity and moderate concentration of carbon dioxide are supplied to the inside of the greenhouse 1 without bias, and photosynthesis of the crop is promoted.
そして、気温が上昇して換気が行われると、二酸化炭素発生機２及び循環扇４の運転が停止される。これにより、換気に伴う空気の入れ替わりによる二酸化炭素の無駄が排除される。なお、この換気が行われている間は、光合成によって二酸化炭素濃度が下がった温室内の空気が出ていき、逆に、温室内よりも二酸化炭素濃度が高い外気が進入するので、温室内で光合成が進まなくなる訳ではない。特に、本実施例では、二酸化炭素発生機２を停止させる温度Ｔ３とミストポンプユニット３を停止させる温度Ｔ５は、Ｔ５＜＜Ｔ３の関係であるから、ミストポンプユニット３は運転を継続している。この結果、温室内は適度な湿度が保たれることとなり、進入する外気中の二酸化炭素を用いた光合成が促進される。なお、ミストポンプユニット３によるミストの供給は、冷却効果もあることから、換気による熱気の排出と相俟って、温室内を適切な温度へと早く収束させる効果も期待できる。即ち、二酸化炭素発生機２を停止した後もミストポンプユニット３の運転は継続する制御を行うことにより、温室内の気温を早く下げることができ、二酸化炭素発生機２の運転再開タイミングが早くなり、温室内を高濃度の二酸化炭素雰囲気へと戻し、光合成を促進することができる。 When the temperature rises and ventilation is performed, the operation of the carbon dioxide generator 2 and the circulation fan 4 is stopped. This eliminates the waste of carbon dioxide due to the exchange of air accompanying ventilation. During this ventilation, air in the greenhouse where the carbon dioxide concentration has decreased due to photosynthesis comes out, and conversely, outside air with a higher carbon dioxide concentration enters the greenhouse. Photosynthesis does not stop. In particular, in this embodiment, the temperature T3 at which the carbon dioxide generator 2 is stopped and the temperature T5 at which the mist pump unit 3 is stopped have a relationship of T5 << T3. Therefore, the mist pump unit 3 continues to operate. . As a result, moderate humidity is maintained in the greenhouse, and photosynthesis using carbon dioxide in the outside air that enters is promoted. In addition, since the supply of mist by the mist pump unit 3 also has a cooling effect, combined with the discharge of hot air by ventilation, an effect of quickly converging the inside of the greenhouse to an appropriate temperature can be expected. That is, by controlling the mist pump unit 3 so that the operation of the mist pump unit 3 continues even after the carbon dioxide generator 2 is stopped, the temperature in the greenhouse can be lowered quickly, and the operation restart timing of the carbon dioxide generator 2 is accelerated. The greenhouse can be returned to a high concentration carbon dioxide atmosphere to promote photosynthesis.
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内においてさらに種々の形態を採用することができることはもちろんである。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to an Example, Of course, a various form can be employ | adopted within the range which does not deviate from the summary.
例えば、換気開始温度Ｔ１＝換気停止温度Ｔ２としておいて、動作に遅延時間を持たせる様にしたり、同様に、二酸化炭素停止温度Ｔ３＝二酸化炭素再開温度Ｔ４としておいて、遅延時間で動作を安定化させるなどしても構わない。ミスト発生装置２の停止・再開も同様である。また、実施例では、換気コントローラ、二酸化炭素コントローラ、循環扇コントローラ及びミストコントローラに相当する制御盤を別体として図示したが、例えば、関係の深い二酸化炭素コントローラと循環扇コントローラを一体化した制御盤としたり、二酸化炭素コントローラとミストコントローラを一体化した制御盤としたり、二酸化炭素コントローラ、循環扇コントローラを一体化した制御盤としたり、換気コントローラ、二酸化炭素コントローラ、循環扇コントローラ及びミストコントローラを一体化した集中制御盤として実施する場合も本発明の要旨を逸脱するものではない。 For example, the ventilation start temperature T1 = ventilation stop temperature T2 is set so that the operation has a delay time. Similarly, the carbon dioxide stop temperature T3 = carbon dioxide restart temperature T4 is set to stabilize the operation with the delay time. You may make it. The same applies to the stop / restart of the mist generator 2. In the embodiment, the control panel corresponding to the ventilation controller, the carbon dioxide controller, the circulation fan controller, and the mist controller is illustrated as a separate body. However, for example, the control panel in which the closely related carbon dioxide controller and circulation fan controller are integrated. Or a control panel that integrates a carbon dioxide controller and a mist controller, a control panel that integrates a carbon dioxide controller and a circulation fan controller, or a ventilation controller, carbon dioxide controller, circulation fan controller, and mist controller. Even when implemented as a centralized control panel, it does not depart from the gist of the present invention.
温室における作物の栽培に利用することができる。 It can be used for growing crops in greenhouses.
１・・・温室
２・・・二酸化炭素発生機
３・・・ミストポンプユニット
４・・・循環扇
５・・・天窓開閉用モータ
６・・・気温センサ
７・・・湿度センサ
８・・・二酸化炭素濃度センサ
１０・・・光合成促進システム
１１・・・循環扇制御盤
１２・・・換気制御盤
１３・・・二酸化炭素・ミスト制御盤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Greenhouse 2 ... Carbon dioxide generator 3 ... Mist pump unit 4 ... Circulating fan 5 ... Motor for skylight opening / closing 6 ... Temperature sensor 7 ... Humidity sensor 8 ... Carbon dioxide concentration sensor 10 ... Photosynthesis promotion system 11 ... Circulating fan control panel 12 ... Ventilation control panel 13 ... Carbon dioxide mist control panel
Claims (5)
（１）前記制御装置として、前記換気装置による換気動作の作動条件となる換気開始温度及び換気停止温度を設定可能に構成され、前記温室内に設置された気温センサによる検出値と前記換気開始温度及び換気停止温度とを比較判定することによって、前記換気装置の運転を制御する換気制御を実行する換気コントローラを備えていること。
（２）前記制御装置として、前記二酸化炭素発生装置の運転を開始する二酸化炭素運転開始時刻、前記二酸化炭素発生装置の運転を終了する二酸化炭素運転終了時刻及び二酸化炭素濃度設定値を設定可能に構成され、二酸化炭素運転開始時刻になったら前記二酸化炭素発生装置を運転開始し、前記温室内に設置された二酸化炭素濃度センサによる検出値と前記二酸化炭素濃度設定値とを比較することによって、前記二酸化炭素発生装置の運転状態を制御する処理を前記二酸化炭素運転終了時刻まで実行する二酸化炭素コントローラを備えていること。
（３）前記二酸化炭素コントローラは、さらに、前記二酸化炭素運転開始時刻から二酸化炭素運転終了時刻の間において前記二酸化炭素発生装置の運転を停止させる二酸化炭素停止温度及び当該二酸化炭素発生装置の運転の停止後に運転を再開させる二酸化炭素再開温度をも設定可能に構成され、前記二酸化炭素運転開始時刻から二酸化炭素運転終了時刻までの間で、前記温室内に設置された気温センサからの検出値と前記二酸化炭素停止温度とを比較し、気温の検出値が二酸化炭素停止温度を上回ったときに前記二酸化炭素発生装置の運転を停止させ、こうして運転を停止させた後の気温の検出値が前記二酸化炭素再開温度を下回ったときに前記二酸化炭素発生装置の運転を再開する二酸化炭素運転停止・再開制御をも実行する様に構成されていること。 A photosynthesis promotion system comprising a control device for controlling a carbon dioxide generator and a ventilator installed in a greenhouse and having the following configuration.
(1) The control device is configured to be able to set a ventilation start temperature and a ventilation stop temperature, which are operating conditions of the ventilation operation by the ventilator, and a detected value by the temperature sensor installed in the greenhouse and the ventilation start temperature. And a ventilation controller for performing ventilation control for controlling the operation of the ventilation device by comparing and determining the ventilation stop temperature.
(2) As the control device, a carbon dioxide operation start time for starting the operation of the carbon dioxide generation device, a carbon dioxide operation end time for ending the operation of the carbon dioxide generation device, and a carbon dioxide concentration set value can be set. When the carbon dioxide operation start time comes, the operation of the carbon dioxide generator is started, and the detected value by the carbon dioxide concentration sensor installed in the greenhouse is compared with the carbon dioxide concentration set value, thereby A carbon dioxide controller that executes a process for controlling the operation state of the carbon generator until the carbon dioxide operation end time;
(3) The carbon dioxide controller further stops the operation of the carbon dioxide generator and stops the operation of the carbon dioxide generator between the carbon dioxide operation start time and the carbon dioxide operation end time. The carbon dioxide restart temperature at which the operation is restarted later can be set, and the detected value from the temperature sensor installed in the greenhouse and the carbon dioxide between the carbon dioxide operation start time and the carbon dioxide operation end time. Compared with the carbon stop temperature, when the detected value of the air temperature exceeds the carbon dioxide stop temperature, the operation of the carbon dioxide generator is stopped, and the detected value of the air temperature after the operation is stopped is thus restarted with the carbon dioxide. It is also configured to perform carbon dioxide operation stop / restart control that resumes the operation of the carbon dioxide generator when the temperature falls below. To have it.
（４）前記二酸化炭素コントローラは、前記二酸化炭素運転開始時刻から二酸化炭素運転終了時刻までの間で前記二酸化炭素発生装置の運転を停止する場合及び前記二酸化炭素発生装置の運転を再開する場合に所定の遅延時間を待ってからこれらの制御が実行される様に構成されていること。 The photosynthesis promotion system according to claim 1, further comprising the following configuration.
(4) The carbon dioxide controller is predetermined when stopping the operation of the carbon dioxide generator and restarting the operation of the carbon dioxide generator between the carbon dioxide operation start time and the carbon dioxide operation end time. These controls are executed after waiting for the delay time.
（５）前記温室内には循環扇と当該循環扇の運転を制御する循環扇コントローラとが設置され、前記二酸化炭素コントローラは前記循環扇コントローラに対して前記二酸化炭素発生装置の運転開始及び運転停止を通知する機能を備えると共に、前記循環扇コントローラは、当該通知を受け、前記二酸化炭素発生装置の運転開始に伴って前記循環扇を運転を開始し、前記二酸化炭素発生装置の運転停止に伴って前記循環扇の運転を停止する制御を実行する様に構成されていること。 The photosynthesis promotion system according to claim 1, further comprising the following configuration.
(5) A circulation fan and a circulation fan controller for controlling the operation of the circulation fan are installed in the greenhouse, and the carbon dioxide controller starts and stops operation of the carbon dioxide generator with respect to the circulation fan controller. The circulation fan controller receives the notification, starts operation of the circulation fan with the start of operation of the carbon dioxide generation device, and stops operation of the carbon dioxide generation device. It is comprised so that the control which stops the driving | operation of the said circulation fan may be performed.
（６）前記温室内にはミスト発生装置も設置され、当該ミスト発生装置の運転を開始するミスト発生開始時刻、当該ミスト発生装置の運転を終了するミスト発生終了時刻、湿度設定値、及び前記ミスト発生開始時刻からミスト発生終了時刻の間であっても前記ミスト発生装置の運転を停止するミスト停止温度を設定可能に構成され、ミスト発生開始時刻になったら前記ミスト発生装置の運転を開始し、前記温室内の湿度と前記湿度設定値とを比較して温室内を前記湿度設定値に近付ける様に前記ミスト発生装置の運転状態を制御する処理をミスト発生終了時刻まで実行すると共に、前記温室内に設置された気温センサによる検出値が前記ミスト停止温度を下回ったときは、運転時間中であっても前記ミスト発生装置を停止させるミストコントローラを備えていること。 The photosynthesis promotion system according to any one of claims 1 to 3, further comprising the following configuration.
(6) A mist generator is also installed in the greenhouse, and a mist generation start time for starting the operation of the mist generator, a mist generation end time for ending the operation of the mist generator, a humidity setting value, and the mist Even if it is between the occurrence start time and the mist occurrence end time, the mist stop temperature for stopping the operation of the mist generation device can be set, and when the mist occurrence start time comes, the operation of the mist generation device is started. The process of controlling the operating state of the mist generating device so as to bring the inside of the greenhouse closer to the humidity setting value by comparing the humidity in the greenhouse and the humidity setting value is performed until the mist generation end time, When the detected value by the temperature sensor installed in the vehicle is lower than the mist stop temperature, the mist controller that stops the mist generating device even during the operation time. It is equipped with a over La.
（７）前記ミストコントローラは、前記湿度設定値を飽差で設定する様に構成され、前記温室内に設置された気温センサ及び湿度センサによる検出値から飽差算出値を求めて前記ミスト発生装置の運転状態を制御する様に構成されていること。 Furthermore, the photosynthesis promotion system of Claim 4 provided also with the following structures.
(7) The mist controller is configured to set the humidity setting value with a saturation, and calculates a saturation calculation value from a detection value by an air temperature sensor and a humidity sensor installed in the greenhouse, and the mist generating device It is configured to control the operating state of
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