JP2547293B2 - 植物栽培温室の室内環境調整装置 - Google Patents
植物栽培温室の室内環境調整装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
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- Greenhouses (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、植物栽培温室の室内
環境を調整する室内環境調整装置に関するものである。
環境を調整する室内環境調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、植物栽培温室内の植物の生育環境
をより適切な状態に維持するために、植物栽培温室の室
内環境を調整する室内環境調整装置が知られている。
をより適切な状態に維持するために、植物栽培温室の室
内環境を調整する室内環境調整装置が知られている。
【０００３】この室内環境調整装置は、調整機器として
植物栽培温室内を適当な温度に調節する複数個のエアコ
ンディショナーを有しており、その駆動用電力を商用交
流電源による商用電源電力Pcによって得ている。
植物栽培温室内を適当な温度に調節する複数個のエアコ
ンディショナーを有しており、その駆動用電力を商用交
流電源による商用電源電力Pcによって得ている。
【０００４】特に、植物工場に代表される最近の植物栽
培温室にあっては、室内環境調整装置により高度な室内
環境制御が行なわれており、このような室内環境で育成
される植物の生命は電気エネルギーで支えられていると
言える。
培温室にあっては、室内環境調整装置により高度な室内
環境制御が行なわれており、このような室内環境で育成
される植物の生命は電気エネルギーで支えられていると
言える。
【０００５】ところで、その電気エネルギーを供給する
交流商用電源において停電の発生は避けられないことか
ら、数箇月という長い栽培期間の中のたった数分間の停
電により大切に育ててきた植物が枯れてしまうことを考
えると、供給源としての商用交流電源の信頼性は十分で
はない上に、これ以上の信頼性向上も望めない。
交流商用電源において停電の発生は避けられないことか
ら、数箇月という長い栽培期間の中のたった数分間の停
電により大切に育ててきた植物が枯れてしまうことを考
えると、供給源としての商用交流電源の信頼性は十分で
はない上に、これ以上の信頼性向上も望めない。
【０００６】そこで、このような植物栽培温室のバック
アップ電源として太陽電池を利用することにより、交流
商用電源の停電時においても電力の供給を可能とするこ
とが考えられる。
アップ電源として太陽電池を利用することにより、交流
商用電源の停電時においても電力の供給を可能とするこ
とが考えられる。
【０００７】太陽電池を利用する場合、駆動用電力の供
給は、太陽光発電電力Psと商用電源電力Pcが共に入力さ
れる無停電電源装置（ＣＶＣＦ）を介して行われ、商用
交流電源の停電時にも太陽光発電電力Psが供給されるこ
とで、植物栽培温室内の植物の生育管理上欠くことがで
きないエアコンディショナーの継続的な作動を確保する
ことができる。
給は、太陽光発電電力Psと商用電源電力Pcが共に入力さ
れる無停電電源装置（ＣＶＣＦ）を介して行われ、商用
交流電源の停電時にも太陽光発電電力Psが供給されるこ
とで、植物栽培温室内の植物の生育管理上欠くことがで
きないエアコンディショナーの継続的な作動を確保する
ことができる。
【０００８】なお、太陽光発電電力Psと商用電源電力Pc
の合計である駆動用電力は、通常、無停電電源装置の最
大出力電力Pmaxを越えることはなく、また、商用交流電
源の停電時には、太陽光発電電力Psと無停電電源装置の
最大出力電力Pmaxのうち少ない方を越えることがない。
の合計である駆動用電力は、通常、無停電電源装置の最
大出力電力Pmaxを越えることはなく、また、商用交流電
源の停電時には、太陽光発電電力Psと無停電電源装置の
最大出力電力Pmaxのうち少ない方を越えることがない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、商用交
流電源停電時の供給電力である太陽光発電電力Psは、太
陽電池への太陽光の照射状態で発電電力（使用可能電
力）が大きく変動するため、複数のエアコンディショナ
ーが同時に作動したが発電電力が少なくてその必要電力
が賄えない場合は、作動が不安定になるばかりでなく継
続的な作動ができなくなることから、室内環境の調整が
安定して行えないという問題点があった。
流電源停電時の供給電力である太陽光発電電力Psは、太
陽電池への太陽光の照射状態で発電電力（使用可能電
力）が大きく変動するため、複数のエアコンディショナ
ーが同時に作動したが発電電力が少なくてその必要電力
が賄えない場合は、作動が不安定になるばかりでなく継
続的な作動ができなくなることから、室内環境の調整が
安定して行えないという問題点があった。
【００１０】また、温室内環境の変化に追随してエアコ
ンディショナーを作動させているために、例えば温室内
温度が上昇した後でなければエアコンディショナーが作
動せず、エアコンディショナーが作動して所望の温室内
温度を得る迄の温室内温度の上昇が避けられないという
問題点もあった。
ンディショナーを作動させているために、例えば温室内
温度が上昇した後でなければエアコンディショナーが作
動せず、エアコンディショナーが作動して所望の温室内
温度を得る迄の温室内温度の上昇が避けられないという
問題点もあった。
【００１１】更に、例え商用交流電源が健全な状態（商
用交流電源の停電時以外）でも、無停電電源装置の最大
出力電力Pmaxは、無停電電源装置に接続する全てのエア
コンディショナーの定格消費電力の合計以上にしなけれ
ばならず、実用的なシステムの構築には非常に高価であ
る大容量の無停電電源装置が必要になるという問題点も
あった。
用交流電源の停電時以外）でも、無停電電源装置の最大
出力電力Pmaxは、無停電電源装置に接続する全てのエア
コンディショナーの定格消費電力の合計以上にしなけれ
ばならず、実用的なシステムの構築には非常に高価であ
る大容量の無停電電源装置が必要になるという問題点も
あった。
【００１２】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、調整機器の駆動
用電力を供給している商用電源電力のバックアップ電源
として太陽電池の利用を可能とし、温室内環境の将来の
変化を予測して所望の室内環境を維持するために調整機
器を必要量運転すると共に、供給される使用可能電力に
適切に対応させて調整機器を作動させ室内環境の調整を
安定して行うことができ、且つ大容量の無停電電源装置
を必要とせずに実用的なシステムの構築が可能となる植
物栽培温室の室内環境調整装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、調整機器の駆動
用電力を供給している商用電源電力のバックアップ電源
として太陽電池の利用を可能とし、温室内環境の将来の
変化を予測して所望の室内環境を維持するために調整機
器を必要量運転すると共に、供給される使用可能電力に
適切に対応させて調整機器を作動させ室内環境の調整を
安定して行うことができ、且つ大容量の無停電電源装置
を必要とせずに実用的なシステムの構築が可能となる植
物栽培温室の室内環境調整装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る植物栽培温室の室内環境調整装置
は、供給される駆動用電力で駆動され、植物栽培温室の
室内温度を調整する、複数の温度調整機器と、太陽電池
からの太陽光発電電力と、商用交流電源からの商用電源
電力とにより、駆動用電力を発生し、太陽光発電電力が
駆動用電力に達しないとき、不足分の電力を商用電源電
力で補う電源装置と、太陽電池が受光する太陽光の強度
を測定する光検出手段と、商用交流電源の停電状態を検
出する停電時検出手段と、植物栽培温室の内外の温度を
検出する温度検出手段と、光検出手段からの出力信号で
太陽光発電電力を演算し、この太陽光発電電力と商用電
源電力とに基づく駆動用電力を演算し、温度調整機器の
合計消費電力がこの駆動用電力の範囲内になるように、
温度調整機器の作動台数を制御し、停電時検出手段から
出力信号を受け取ると、温度調整機器の合計消費電力
が、太陽光発電電力に基づく駆動用電力を越えない範囲
になるように、温度調整機器の作動台数を制御し、温度
検出手段からの出力信号を受けて、植物栽培温室内の温
度変化を予測し、この予測した温度変化の度合いに応じ
て、温度調整機器の作動台数を制御する作動制御手段と
を備える。
め、この発明に係る植物栽培温室の室内環境調整装置
は、供給される駆動用電力で駆動され、植物栽培温室の
室内温度を調整する、複数の温度調整機器と、太陽電池
からの太陽光発電電力と、商用交流電源からの商用電源
電力とにより、駆動用電力を発生し、太陽光発電電力が
駆動用電力に達しないとき、不足分の電力を商用電源電
力で補う電源装置と、太陽電池が受光する太陽光の強度
を測定する光検出手段と、商用交流電源の停電状態を検
出する停電時検出手段と、植物栽培温室の内外の温度を
検出する温度検出手段と、光検出手段からの出力信号で
太陽光発電電力を演算し、この太陽光発電電力と商用電
源電力とに基づく駆動用電力を演算し、温度調整機器の
合計消費電力がこの駆動用電力の範囲内になるように、
温度調整機器の作動台数を制御し、停電時検出手段から
出力信号を受け取ると、温度調整機器の合計消費電力
が、太陽光発電電力に基づく駆動用電力を越えない範囲
になるように、温度調整機器の作動台数を制御し、温度
検出手段からの出力信号を受けて、植物栽培温室内の温
度変化を予測し、この予測した温度変化の度合いに応じ
て、温度調整機器の作動台数を制御する作動制御手段と
を備える。
【００１４】
【作用】上記構成を有する植物栽培温室の室内環境調整
装置は、環境状態検出手段により、将来の植物栽培温室
の内部環境の変化を予測して所望の内部環境を維持する
ための温度調整機器の必要運転量を演算し作動させると
共に、植物栽培温室内の温度を調整する温度調整機器の
作動に際して、停電時検出手段が商用交流電源の停電を
検出すると、作動制御手段は、光検出手段が検出した太
陽光の照射強度を基に太陽電池による使用可能電力を演
算し、この演算結果を基に、作動させた全温度調整機器
の合計消費電力が使用可能電力である合計電力を越えな
い範囲に、複数の温度調整機器の内の適当数を選択して
作動させ、温度調整機器の安定した作動と共に継続的な
作動を確保する。
装置は、環境状態検出手段により、将来の植物栽培温室
の内部環境の変化を予測して所望の内部環境を維持する
ための温度調整機器の必要運転量を演算し作動させると
共に、植物栽培温室内の温度を調整する温度調整機器の
作動に際して、停電時検出手段が商用交流電源の停電を
検出すると、作動制御手段は、光検出手段が検出した太
陽光の照射強度を基に太陽電池による使用可能電力を演
算し、この演算結果を基に、作動させた全温度調整機器
の合計消費電力が使用可能電力である合計電力を越えな
い範囲に、複数の温度調整機器の内の適当数を選択して
作動させ、温度調整機器の安定した作動と共に継続的な
作動を確保する。
【００１５】
【実施例】以下に、この発明に係る植物栽培温室の室内
環境調整装置の実施例を、図面を参照しつつ説明する。
環境調整装置の実施例を、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】図１及び図２に示すように、植物栽培温室
の室内環境調整装置１０は、植物栽培温室Ｈの室内を適
当な温度に調整するエアコンディショナー（温度調整機
器）１１と、太陽電池が受光する太陽光の強度を測定す
る光センサー（光検出手段）１２と、商用交流電源の停
電時を検出する停電時センサー（停電時検出手段）１３
と、植物栽培温室Ｈの内外環境状態を検出する環境状態
検出手段（環境状態センサー）１４と、エアコンディシ
ョナー１１の作動状態を制御するコンピュータ１５（作
動制御手段）とを有している。
の室内環境調整装置１０は、植物栽培温室Ｈの室内を適
当な温度に調整するエアコンディショナー（温度調整機
器）１１と、太陽電池が受光する太陽光の強度を測定す
る光センサー（光検出手段）１２と、商用交流電源の停
電時を検出する停電時センサー（停電時検出手段）１３
と、植物栽培温室Ｈの内外環境状態を検出する環境状態
検出手段（環境状態センサー）１４と、エアコンディシ
ョナー１１の作動状態を制御するコンピュータ１５（作
動制御手段）とを有している。
【００１７】植物栽培温室Ｈは、栽培される植物Ｐを外
気から隔離する閉空間を形成しており、室内環境調整装
置１０により室内環境が調整されることで、植物Ｐの生
育環境がより適切な状態に維持されている。
気から隔離する閉空間を形成しており、室内環境調整装
置１０により室内環境が調整されることで、植物Ｐの生
育環境がより適切な状態に維持されている。
【００１８】なお、植物栽培温室Ｈには、植物Ｐの生育
環境をより適切な状態に維持するために、エアコンディ
ショナー１１の他、エアコンディショナー１１の故障時
に作動して外気を温室内に導入する換気扇、温室内の湿
度を高める加湿器、温室内の空気を撹拌して温度ムラの
発生を防止する撹拌扇、培養液を植物に供給する培養液
供給ポンプ、培養液の温度を調節する培養液温度調整
器、或は培養液を循環させる循環系統の制御のための各
種電磁弁等が設置されている。
環境をより適切な状態に維持するために、エアコンディ
ショナー１１の他、エアコンディショナー１１の故障時
に作動して外気を温室内に導入する換気扇、温室内の湿
度を高める加湿器、温室内の空気を撹拌して温度ムラの
発生を防止する撹拌扇、培養液を植物に供給する培養液
供給ポンプ、培養液の温度を調節する培養液温度調整
器、或は培養液を循環させる循環系統の制御のための各
種電磁弁等が設置されている。
【００１９】また、植物栽培温室Ｈの屋根Ｒ等の太陽光
を効率良く受光することができる場所には、太陽電池１
６が配置された太陽電池パネル（Ｓｐ）１６ａが設置さ
れている（図２参照）。
を効率良く受光することができる場所には、太陽電池１
６が配置された太陽電池パネル（Ｓｐ）１６ａが設置さ
れている（図２参照）。
【００２０】エアコンディショナー１１は、植物栽培温
室Ｈの内部に複数個（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，…）設
置されており、その駆動用電力（消費電力）を、商用交
流電源１７による商用電源電力Pcと太陽電池１６による
太陽光発電電力Psとの両方によって得ている。１１ａ
は、エアコンディショナー１１の室外機である（図２参
照）。
室Ｈの内部に複数個（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，…）設
置されており、その駆動用電力（消費電力）を、商用交
流電源１７による商用電源電力Pcと太陽電池１６による
太陽光発電電力Psとの両方によって得ている。１１ａ
は、エアコンディショナー１１の室外機である（図２参
照）。
【００２１】駆動用電力の供給は、商用電源電力Pcと太
陽光発電電力Psとが共に入力される電源装置である無停
電電源装置（ＣＶＣＦ）１８を介して行われており、商
用交流電源１７の停電時にも、太陽光発電電力Psが供給
されることで、植物栽培温室Ｈ内の植物Ｐの生育管理上
欠くことができないエアコンディショナー１１の継続的
な作動を確保することができる。
陽光発電電力Psとが共に入力される電源装置である無停
電電源装置（ＣＶＣＦ）１８を介して行われており、商
用交流電源１７の停電時にも、太陽光発電電力Psが供給
されることで、植物栽培温室Ｈ内の植物Ｐの生育管理上
欠くことができないエアコンディショナー１１の継続的
な作動を確保することができる。
【００２２】光センサー１２は、植物栽培温室Ｈの屋根
Ｒ等の太陽光が照射される場所に設置されており、設置
場所における太陽光の照射強度を検出し検出信号をコン
ピュータ１５に送出する。
Ｒ等の太陽光が照射される場所に設置されており、設置
場所における太陽光の照射強度を検出し検出信号をコン
ピュータ１５に送出する。
【００２３】停電時センサー１３は、商用交流電源１７
とコンピュータ１５との接続路中に設けられており、商
用交流電源１７の停電時を検出し検出信号をコンピュー
タ１５に送出する。
とコンピュータ１５との接続路中に設けられており、商
用交流電源１７の停電時を検出し検出信号をコンピュー
タ１５に送出する。
【００２４】環境状態センサー１４は、植物栽培温室Ｈ
の内部環境状態を検出する内部環境センサー１９と、植
物栽培温室Ｈの外部環境状態を検出する外部環境センサ
ー２０とを有している。
の内部環境状態を検出する内部環境センサー１９と、植
物栽培温室Ｈの外部環境状態を検出する外部環境センサ
ー２０とを有している。
【００２５】内部環境センサー１９は、植物栽培温室Ｈ
の内部に設置されており、植物栽培温室Ｈの内部環境で
ある温室内温度、温室内湿度等を検出し、検出信号をコ
ンピュータ１５に継続的に送出する。
の内部に設置されており、植物栽培温室Ｈの内部環境で
ある温室内温度、温室内湿度等を検出し、検出信号をコ
ンピュータ１５に継続的に送出する。
【００２６】外部環境センサー２０は、植物栽培温室Ｈ
の外部に設置されており、植物栽培温室Ｈの外部環境で
ある外気の温度（温室外温度）、外気の湿度（温室外湿
度）等を検出し、検出信号をコンピュータ１５に継続的
に送出する。
の外部に設置されており、植物栽培温室Ｈの外部環境で
ある外気の温度（温室外温度）、外気の湿度（温室外湿
度）等を検出し、検出信号をコンピュータ１５に継続的
に送出する。
【００２７】なお、環境状態センサー１４が検出する情
報としては、温室内外の温度及び湿度等の他に、太陽光
の照射量及び照射時間等を加えてもよい。
報としては、温室内外の温度及び湿度等の他に、太陽光
の照射量及び照射時間等を加えてもよい。
【００２８】コンピュータ１５は、ＣＰＵ（中央処理装
置）１５ａを有しており、光センサー１２から入力され
た検出信号により太陽光発電電力Psの使用可能電力を演
算すると共に、商用電源電力Pcの使用可能電力を演算
し、各使用可能電力の合計電力を得ている。
置）１５ａを有しており、光センサー１２から入力され
た検出信号により太陽光発電電力Psの使用可能電力を演
算すると共に、商用電源電力Pcの使用可能電力を演算
し、各使用可能電力の合計電力を得ている。
【００２９】同時に、コンピュータ１５は、内部環境セ
ンサー１９及び外部環境センサー２０を介して環境状態
センサー１４から継続的に入力された検出信号により、
現在迄の植物栽培温室Ｈの内外環境状態に基づき、将来
の植物栽培温室Ｈの内部環境の変化を予測し、所望の内
部環境を維持するためのエアコンディショナー１１の必
要運転量を演算する。
ンサー１９及び外部環境センサー２０を介して環境状態
センサー１４から継続的に入力された検出信号により、
現在迄の植物栽培温室Ｈの内外環境状態に基づき、将来
の植物栽培温室Ｈの内部環境の変化を予測し、所望の内
部環境を維持するためのエアコンディショナー１１の必
要運転量を演算する。
【００３０】つまり、例えば、現在、植物栽培温室Ｈの
内部環境が所望の状態であっても、外気温の変化状態に
より外気温度が上昇傾向にあり、将来、温室内温度が上
昇することが予測される場合は、予測に基づく上昇度合
に応じて予めエアコンディショナー１１を冷房運転させ
る制御指令を発する。
内部環境が所望の状態であっても、外気温の変化状態に
より外気温度が上昇傾向にあり、将来、温室内温度が上
昇することが予測される場合は、予測に基づく上昇度合
に応じて予めエアコンディショナー１１を冷房運転させ
る制御指令を発する。
【００３１】無停電電源装置１８は、図３に示すよう
に、入力電力として商用電源電力Pcと太陽光発電電力Ps
を併用しており、商用交流電源１７から整流器２１、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ２２及びインバータ２３等を経て負
荷であるエアコンディショナー１１に交流を供給してい
る。また、整流器２１出力には、逆流防止ダイオード２
４を介して太陽電池１６が接続されている。
に、入力電力として商用電源電力Pcと太陽光発電電力Ps
を併用しており、商用交流電源１７から整流器２１、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ２２及びインバータ２３等を経て負
荷であるエアコンディショナー１１に交流を供給してい
る。また、整流器２１出力には、逆流防止ダイオード２
４を介して太陽電池１６が接続されている。
【００３２】この太陽電池１６の開放電圧を、整流器２
１の出力電圧Ｅよりも少し高め（実際には計算により最
適動作点を求める）に設定しておくと、太陽電池１６の
出力電圧は電流を流すことにより自動的にＥに調整され
る。この際、流すことのできる電流は太陽光強度に略比
例する。
１の出力電圧Ｅよりも少し高め（実際には計算により最
適動作点を求める）に設定しておくと、太陽電池１６の
出力電圧は電流を流すことにより自動的にＥに調整され
る。この際、流すことのできる電流は太陽光強度に略比
例する。
【００３３】一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２への入力
電流ｉ3は、負荷の状態によって決定されるために、太
陽電池１６からの電流ｉ2で賄った残りの電流ｉ1は商用
交流電源１７から整流器２１を通して供給される（ｉ3
＝ｉ1＋ｉ2）。
電流ｉ3は、負荷の状態によって決定されるために、太
陽電池１６からの電流ｉ2で賄った残りの電流ｉ1は商用
交流電源１７から整流器２１を通して供給される（ｉ3
＝ｉ1＋ｉ2）。
【００３４】また、無停電電源装置１８は、短時間停電
した際にも継続的な電力供給を可能とするものであり、
常時は、商用交流電源１７から整流器２１等を経て負荷
であるエアコンディショナー１１に交流を供給してお
り、停電時には太陽電池１６からインバータ２３を経て
引き続き電力を供給することができる。
した際にも継続的な電力供給を可能とするものであり、
常時は、商用交流電源１７から整流器２１等を経て負荷
であるエアコンディショナー１１に交流を供給してお
り、停電時には太陽電池１６からインバータ２３を経て
引き続き電力を供給することができる。
【００３５】なお、エンジン発電設備等を備えることに
より、長時間停電、或は太陽電池１６が機能せず太陽光
発電電力Psが得られない場合にも引き続き電力を供給す
ることができる。
より、長時間停電、或は太陽電池１６が機能せず太陽光
発電電力Psが得られない場合にも引き続き電力を供給す
ることができる。
【００３６】ところで、商用交流電源１７の停電時に
は、コンピュータ１５は、停電時センサー１３から入力
する検出信号により商用電源電力Pcの使用可能電力をゼ
ロと演算し、各使用可能電力の合計消費電力である無停
電電源装置１８の出力電力Poを、太陽光発電電力Psのみ
と演算する。
は、コンピュータ１５は、停電時センサー１３から入力
する検出信号により商用電源電力Pcの使用可能電力をゼ
ロと演算し、各使用可能電力の合計消費電力である無停
電電源装置１８の出力電力Poを、太陽光発電電力Psのみ
と演算する。
【００３７】ここで、使用可能電力の合計電力Pumax
（Ｗ）は、以下の通りとなる。
（Ｗ）は、以下の通りとなる。
【００３８】商用交流電源健全時 Pumax（Ｗ）は、ＣＶＣＦの最大出力電力（Ｗ） 商用交流電源停電時 Pumax（Ｗ）は、太陽光発電電力（Ｗ／ｍ3）×太陽電池
の面積（ｍ3）×発電効率と、ＣＶＣＦの最大出力電力
（Ｗ）のうちの小さい方 この演算結果を基に、コンピュータ１５は、作動させた
エアコンディショナー１１の総消費電力が使用可能電力
である合計電力Pumax（Ｗ）を越えない範囲に、エアコ
ンディショナー１１のうちの適当数を適宜選択して作動
させ、エアコンディショナー１１の作動状態を制御す
る。
の面積（ｍ3）×発電効率と、ＣＶＣＦの最大出力電力
（Ｗ）のうちの小さい方 この演算結果を基に、コンピュータ１５は、作動させた
エアコンディショナー１１の総消費電力が使用可能電力
である合計電力Pumax（Ｗ）を越えない範囲に、エアコ
ンディショナー１１のうちの適当数を適宜選択して作動
させ、エアコンディショナー１１の作動状態を制御す
る。
【００３９】次に、上記構成を有する植物栽培温室の室
内環境調整装置の作用を説明する。
内環境調整装置の作用を説明する。
【００４０】植物栽培温室Ｈを設けることにより、温室
Ｈ内が外気から隔離されて外気温の変動に影響され難く
なり略一定した室内温度を得ることができ、栽培する植
物Ｐにとって良好な生育環境を得ることができる。
Ｈ内が外気から隔離されて外気温の変動に影響され難く
なり略一定した室内温度を得ることができ、栽培する植
物Ｐにとって良好な生育環境を得ることができる。
【００４１】ところで、太陽光が強く照射される日中に
は、植物栽培温室Ｈ内の温度が必要以上に上昇してしま
うことから、エアコンディショナー１１を運転して必要
以上の温度上昇を防止している。
は、植物栽培温室Ｈ内の温度が必要以上に上昇してしま
うことから、エアコンディショナー１１を運転して必要
以上の温度上昇を防止している。
【００４２】また、例えば、現在の植物栽培温室Ｈの内
部温度が所望値に制御されていてエアコンディショナー
１１が停止している場合でも、近い将来温室Ｈ内の温度
の上昇が予測され、且つ、太陽光発電電力Psに余裕があ
れば、先行的にエアコンディショナー１１を冷房運転
し、植物Ｐの生育に悪影響を及ぼさない範囲で温室Ｈ内
の温度を下げておく。
部温度が所望値に制御されていてエアコンディショナー
１１が停止している場合でも、近い将来温室Ｈ内の温度
の上昇が予測され、且つ、太陽光発電電力Psに余裕があ
れば、先行的にエアコンディショナー１１を冷房運転
し、植物Ｐの生育に悪影響を及ぼさない範囲で温室Ｈ内
の温度を下げておく。
【００４３】従って、将来的な電力不足によりエアコン
ディショナー１１の運転不能が生じても、所望の室内環
境を維持することができる。
ディショナー１１の運転不能が生じても、所望の室内環
境を維持することができる。
【００４４】このエアコンディショナー１１の駆動用電
力は、無停電電源装置１８を介して得ており、エアコン
ディショナー１１の作動必要時である太陽光が強く照射
される（太陽電池の発電能力が高まる）状況にあって
は、駆動用電力は、略太陽電池による太陽光発電電力Ps
から得ることができることから、エアコンディショナー
１１の作動必要時と太陽光発電電力Psの発電量増大時と
が比例し、特に省エネ効果が大きい。
力は、無停電電源装置１８を介して得ており、エアコン
ディショナー１１の作動必要時である太陽光が強く照射
される（太陽電池の発電能力が高まる）状況にあって
は、駆動用電力は、略太陽電池による太陽光発電電力Ps
から得ることができることから、エアコンディショナー
１１の作動必要時と太陽光発電電力Psの発電量増大時と
が比例し、特に省エネ効果が大きい。
【００４５】そして、商用交流電源１７の停電時には、
太陽電池１６からの太陽光発電電力Psが供給される。
太陽電池１６からの太陽光発電電力Psが供給される。
【００４６】停電時センサー１３が商用交流電源１７の
停電を検出すると、その検出信号がコンピュータ１５に
送出され、コンピュータ１５は商用電源電力Pcの使用可
能電力をゼロと演算し、各使用可能電力の合計電力であ
る無停電電源装置１８の出力電力Poを、光センサー１２
が検出した太陽光の照射強度を基に太陽電池１６による
太陽光発電電力Psのみとする。
停電を検出すると、その検出信号がコンピュータ１５に
送出され、コンピュータ１５は商用電源電力Pcの使用可
能電力をゼロと演算し、各使用可能電力の合計電力であ
る無停電電源装置１８の出力電力Poを、光センサー１２
が検出した太陽光の照射強度を基に太陽電池１６による
太陽光発電電力Psのみとする。
【００４７】この演算結果を基に、コンピュータ１５
は、作動させたエアコンディショナー１１の総消費電力
が使用可能電力である合計電力Pumax（Ｗ）を越えない
範囲に、エアコンディショナー１１の作動状態を制御す
る。
は、作動させたエアコンディショナー１１の総消費電力
が使用可能電力である合計電力Pumax（Ｗ）を越えない
範囲に、エアコンディショナー１１の作動状態を制御す
る。
【００４８】従って、太陽電池１６への太陽光の照射状
態で大きく変動する太陽光発電電力Psに応じてエアコン
ディショナー１１の作動状態を制御することにより、太
陽電池１６への太陽光の照射状態で発電電力が少ない場
合にも、その発電電力に応じてエアコンディショナー１
１を作動させるができることから、植物栽培温室Ｈ内の
植物Ｐの生育管理上欠くことができないエアコンディシ
ョナー１１の安定した作動と共に継続的な作動を確保す
ることができる。
態で大きく変動する太陽光発電電力Psに応じてエアコン
ディショナー１１の作動状態を制御することにより、太
陽電池１６への太陽光の照射状態で発電電力が少ない場
合にも、その発電電力に応じてエアコンディショナー１
１を作動させるができることから、植物栽培温室Ｈ内の
植物Ｐの生育管理上欠くことができないエアコンディシ
ョナー１１の安定した作動と共に継続的な作動を確保す
ることができる。
【００４９】また、コンピュータ１５が、無停電電源装
置１８の最大出力電力Pmaxに応じて、エアコンディショ
ナー１１のうちの適当数を適宜選択して作動させること
から、無停電電源装置１８の最大出力電力Pmaxを、各エ
アコンディショナー（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，……
…）の定格消費電力の合計以上にすることはなく、非常
に高価である大容量の無停電電源装置を必要としない。
置１８の最大出力電力Pmaxに応じて、エアコンディショ
ナー１１のうちの適当数を適宜選択して作動させること
から、無停電電源装置１８の最大出力電力Pmaxを、各エ
アコンディショナー（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，……
…）の定格消費電力の合計以上にすることはなく、非常
に高価である大容量の無停電電源装置を必要としない。
【００５０】このように、太陽電池１６は、植物栽培温
室Ｈのバックアップ電源として最適であり、このような
バックアップ電源を備えることで、最近の植物工場に代
表される高度な環境制御を行う植物栽培温室Ｈにあっ
て、数箇月という長い栽培期間の中でたった数分間の停
電により大切に育ててきた植物Ｐが枯れてしまうという
ことを防止することができる。
室Ｈのバックアップ電源として最適であり、このような
バックアップ電源を備えることで、最近の植物工場に代
表される高度な環境制御を行う植物栽培温室Ｈにあっ
て、数箇月という長い栽培期間の中でたった数分間の停
電により大切に育ててきた植物Ｐが枯れてしまうという
ことを防止することができる。
【００５１】加えて、バックアップ電源としての太陽電
池１６の発電電力を、商用交流電源１７の健全時も利用
することで省エネルギーとなる。
池１６の発電電力を、商用交流電源１７の健全時も利用
することで省エネルギーとなる。
【００５２】即ち、太陽電池１６を設置することによ
り、植物栽培温室Ｈ内の環境制御の信頼性が向上し、よ
り高価で長期間の栽培を必要とする植物Ｐをより低コス
トで栽培することができるようになる。
り、植物栽培温室Ｈ内の環境制御の信頼性が向上し、よ
り高価で長期間の栽培を必要とする植物Ｐをより低コス
トで栽培することができるようになる。
【００５３】また、植物栽培温室の室内環境調整装置１
０が、植物栽培温室Ｈ内の環境条件の計測及び消費電力
管理機能を有し、これに基づいて環境調整機器であるエ
アコンディショナー１１の作動制御をコンピュータ１５
で行うことにより、瞬時消費電力の管理だけでなく、温
室Ｈ内外の気温及び湿度、更に太陽光の照射量及び照射
時間等の情報から、近い将来の室温Ｈ内環境の変化を予
測しつつ、無停電電源装置１８の出力電力Poの範囲内で
エアコンディショナー１１を作動させることができる。
０が、植物栽培温室Ｈ内の環境条件の計測及び消費電力
管理機能を有し、これに基づいて環境調整機器であるエ
アコンディショナー１１の作動制御をコンピュータ１５
で行うことにより、瞬時消費電力の管理だけでなく、温
室Ｈ内外の気温及び湿度、更に太陽光の照射量及び照射
時間等の情報から、近い将来の室温Ｈ内環境の変化を予
測しつつ、無停電電源装置１８の出力電力Poの範囲内で
エアコンディショナー１１を作動させることができる。
【００５４】つまり、植物栽培温室の室内環境調整装置
１０により、単なる目標値制御ではなく近い将来の予測
に基づく制御を行うことにより、不安定な太陽光発電電
力をより有効に利用することができる。
１０により、単なる目標値制御ではなく近い将来の予測
に基づく制御を行うことにより、不安定な太陽光発電電
力をより有効に利用することができる。
【００５５】
【発明の効果】この発明に係る植物栽培温室の室内環境
調整装置は、供給される駆動用電力で駆動され、植物栽
培温室の室内温度を調整する、複数の温度調整機器と、
太陽電池からの太陽光発電電力と、商用交流電源からの
商用電源電力とにより、駆動用電力を発生し、太陽光発
電電力が駆動用電力に達しないとき、不足分の電力を商
用電源電力で補う電源装置と、太陽電池が受光する太陽
光の強度を測定する光検出手段と、商用交流電源の停電
状態を検出する停電時検出手段と、植物栽培温室の内外
の温度を検出する温度検出手段と、光検出手段からの出
力信号で太陽光発電電力を演算し、この太陽光発電電力
と商用電源電力とに基づく駆動用電力を演算し、温度調
整機器の合計消費電力がこの駆動用電力の範囲内になる
ように、温度調整機器の作動台数を制御し、停電時検出
手段から出力信号を受け取ると、温度調整機器の合計消
費電力が、太陽光発電電力に基づく駆動用電力を越えな
い範囲になるように、温度調整機器の作動台数を制御
し、温度検出手段からの出力信号を受けて、植物栽培温
室内の温度変化を予測し、この予測した温度変化の度合
いに応じて、温度調整機器の作動台数を制御する作動制
御手段とを備える。
調整装置は、供給される駆動用電力で駆動され、植物栽
培温室の室内温度を調整する、複数の温度調整機器と、
太陽電池からの太陽光発電電力と、商用交流電源からの
商用電源電力とにより、駆動用電力を発生し、太陽光発
電電力が駆動用電力に達しないとき、不足分の電力を商
用電源電力で補う電源装置と、太陽電池が受光する太陽
光の強度を測定する光検出手段と、商用交流電源の停電
状態を検出する停電時検出手段と、植物栽培温室の内外
の温度を検出する温度検出手段と、光検出手段からの出
力信号で太陽光発電電力を演算し、この太陽光発電電力
と商用電源電力とに基づく駆動用電力を演算し、温度調
整機器の合計消費電力がこの駆動用電力の範囲内になる
ように、温度調整機器の作動台数を制御し、停電時検出
手段から出力信号を受け取ると、温度調整機器の合計消
費電力が、太陽光発電電力に基づく駆動用電力を越えな
い範囲になるように、温度調整機器の作動台数を制御
し、温度検出手段からの出力信号を受けて、植物栽培温
室内の温度変化を予測し、この予測した温度変化の度合
いに応じて、温度調整機器の作動台数を制御する作動制
御手段とを備える。
【００５６】このため、調整機器の駆動用電力を供給し
ている商用電源電力のバックアップ電源として太陽電池
の利用を可能とし、温室内環境の将来の変化を予測して
所望の室内環境を維持するために調整機器を必要量運転
すると共に、供給される使用可能電力に適切に対応させ
て調整機器を作動させ室内環境の調整を安定して行うこ
とができ、且つ大容量の無停電電源装置を必要とせずに
実用的なシステムの構築が可能となる植物栽培温室の室
内環境調整装置を提供することにある。また、太陽光が
強いために、植物栽培温室の温度が上昇するときには、
温度調整機器の駆動用電力に、太陽光発電電力の占める
割合が大きくなるので、商用電源電力の消費を低くす
る。この結果、植物栽培温室の省エネ効果を大きくする
ことができる。さらに、植物栽培温室の温度変化を予測
し、予測した温度変化の度合いに応じて温度調整機器の
作動台数を制御する。この結果、例えば、太陽光が強く
なると、これにより発生する電力を温度調節機器の運転
に用いることができるので、不安定な太陽光発電電力を
有効に利用することができる。
ている商用電源電力のバックアップ電源として太陽電池
の利用を可能とし、温室内環境の将来の変化を予測して
所望の室内環境を維持するために調整機器を必要量運転
すると共に、供給される使用可能電力に適切に対応させ
て調整機器を作動させ室内環境の調整を安定して行うこ
とができ、且つ大容量の無停電電源装置を必要とせずに
実用的なシステムの構築が可能となる植物栽培温室の室
内環境調整装置を提供することにある。また、太陽光が
強いために、植物栽培温室の温度が上昇するときには、
温度調整機器の駆動用電力に、太陽光発電電力の占める
割合が大きくなるので、商用電源電力の消費を低くす
る。この結果、植物栽培温室の省エネ効果を大きくする
ことができる。さらに、植物栽培温室の温度変化を予測
し、予測した温度変化の度合いに応じて温度調整機器の
作動台数を制御する。この結果、例えば、太陽光が強く
なると、これにより発生する電力を温度調節機器の運転
に用いることができるので、不安定な太陽光発電電力を
有効に利用することができる。
【図１】植物栽培温室の室内環境調整装置のブロック図
である。
である。
【図２】植物栽培温室の概略説明図である。
【図３】無停電電源装置のブロック図である。
１０ 植物栽培温室の室内環境調整装置 １１ エアコンディショナー（温度調整機器） １２ 光センサー（光検出手段） １３ 停電時センサー（停電時検出手段） １４ 環境状態センサー（環境状態検出手段） １５ コンピュータ（作動制御手段） １６ 太陽電池 １７ 商用交流電源 Ｈ 植物栽培温室 Pc 商用電源電力 Ps 太陽光発電電力 Pumax 合計電力
Claims (1)
- 【請求項１】 供給される駆動用電力で駆動され、植物
栽培温室の室内温度を調整する、複数の温度調整機器
と、 太陽電池からの太陽光発電電力と、商用交流電源からの
商用電源電力とにより、駆動用電力を発生し、太陽光発
電電力が駆動用電力に達しないとき、不足分の電力を商
用電源電力で補う電源装置と、 太陽電池が受光する太陽光の強度を測定する光検出手段
と、 商用交流電源の停電状態を検出する停電時検出手段と、 植物栽培温室の内外の温度を検出する温度検出手段と、 光検出手段からの出力信号で太陽光発電電力を演算し、
この太陽光発電電力と商用電源電力とに基づく駆動用電
力を演算し、温度調整機器の合計消費電力がこの駆動用
電力の範囲内になるように、温度調整機器の作動台数を
制御し、停電時検出手段から出力信号を受け取ると、温
度調整機器の合計消費電力が、太陽光発電電力に基づく
駆動用電力を越えない範囲になるように、温度調整機器
の作動台数を制御し、温度検出手段からの出力信号を受
けて、植物栽培温室内の温度変化を予測し、この予測し
た温度変化の度合いに応じて、温度調整機器の作動台数
を制御する作動制御手段とを備える 植物栽培温室の室内
環境調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030795A JP2547293B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 植物栽培温室の室内環境調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030795A JP2547293B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 植物栽培温室の室内環境調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227661A JPH05227661A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2547293B2 true JP2547293B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=12313621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4030795A Expired - Lifetime JP2547293B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 植物栽培温室の室内環境調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2547293B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101530303B1 (ko) * | 2013-08-13 | 2015-06-19 | 주식회사 맥스포 | 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템 |
| KR20220132162A (ko) * | 2021-03-23 | 2022-09-30 | (주)가람이앤씨 | 태양광 패널 일체형 유리 온실 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2639457B2 (ja) * | 1993-11-05 | 1997-08-13 | 工業技術院長 | 太陽エネルギーを利用した水の電解装置及び電解方法 |
| JP2010035509A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 農事用空気調和装置 |
| TW201034562A (en) * | 2009-03-18 | 2010-10-01 | Lite On Technology Corp | Photovoltaic greenhouse structure |
| JP5592698B2 (ja) * | 2010-05-21 | 2014-09-17 | パナソニック株式会社 | 空調システム |
| KR101229105B1 (ko) * | 2010-09-28 | 2013-02-01 | 주식회사 엘시스 | 다항목 센서 일체형 데이터 수집 장치 |
| JP2012223072A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 系統連系システム |
| CN110651157A (zh) | 2017-03-27 | 2020-01-03 | 博世株式会社 | 信息处理装置和信息处理方法 |
| CN106922450A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-07 | 王承辉 | 利用变频器或逆变器产生的热量进行温室大棚种植的系统 |
| CN106888865A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-27 | 王承辉 | 利用变频器或逆变器产生的热量进行温室大棚种植的装置 |
| WO2022224896A1 (ja) * | 2021-04-21 | 2022-10-27 | 日東電工株式会社 | 栽培装置およびその制御方法 |
| JP7079950B1 (ja) * | 2021-12-07 | 2022-06-03 | 有限会社本郷工業 | 植物栽培システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162729A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-13 | 富士電機株式会社 | 太陽電池発電システムを備えた電力系統の保護回路 |
| JPH0261227A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-03-01 | Shimizu Corp | 構造物の変形抑制工法 |
| JP2582447B2 (ja) * | 1989-12-26 | 1997-02-19 | 三菱重工業株式会社 | 冷暖房装置における負荷予測装置 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4030795A patent/JP2547293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101530303B1 (ko) * | 2013-08-13 | 2015-06-19 | 주식회사 맥스포 | 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템 |
| KR20220132162A (ko) * | 2021-03-23 | 2022-09-30 | (주)가람이앤씨 | 태양광 패널 일체형 유리 온실 |
| KR102680236B1 (ko) * | 2021-03-23 | 2024-07-02 | 주식회사 가람이앤씨 | 태양광 패널 일체형 유리 온실 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05227661A (ja) | 1993-09-03 |
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