JP6350709B1 - Environmental management system in plant cultivation facilities - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構成で、植物の栽培施設内を適切な湿度に制御することが可能な、栽培施設に用いる植物の栽培施設内の環境管理システムを提供する。【解決手段】植物の栽培施設内に設置され、栽培施設内の加温が必要なときに燃焼処理により栽培施設内を加温する加温機と、燃焼処理で発生した排ガスを除湿する除湿器と、加温機で燃焼処理が行われているときに除湿された排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収運転を行い、栽培施設内に二酸化炭素の供給が必要になると、回収した二酸化炭素を栽培施設内に供給する二酸化炭素供給運転を行う二酸化炭素回収供給装置と、栽培施設内の湿度を計測する湿度センサと、二酸化炭素回収運転および二酸化炭素供給運転が行われていないときに、湿度センサで計測された栽培施設内の湿度が所定値以上になると、除湿器により栽培施設内の空気の除湿を行う除湿制御装置とを備える。【選択図】図1An environment management system in a plant cultivation facility used for a cultivation facility that can control the inside of the plant cultivation facility to an appropriate humidity with a simple configuration. SOLUTION: A heating machine that is installed in a plant cultivation facility and that heats the cultivation facility by a combustion process when heating in the cultivation facility is required, and a dehumidifier that dehumidifies exhaust gas generated by the combustion process When the carbon dioxide recovery operation is performed to recover carbon dioxide from the dehumidified exhaust gas when the combustion process is being performed by the warmer, and the supply of carbon dioxide is required in the cultivation facility, A carbon dioxide recovery and supply device that performs a carbon dioxide supply operation to be supplied into the cultivation facility, a humidity sensor that measures humidity in the cultivation facility, and a humidity sensor when the carbon dioxide recovery operation and the carbon dioxide supply operation are not performed When the humidity in the cultivation facility measured in (1) becomes equal to or higher than a predetermined value, a dehumidification control device that dehumidifies the air in the cultivation facility by a dehumidifier is provided. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、植物の栽培施設内の環境管理システムに関する。   The present invention relates to an environmental management system in a plant cultivation facility.

植物の栽培施設において、施設内部の温湿度は、外部の自然環境が大きく影響する。そのため、植物の生育に適する環境が保たれるように、外部の自然環境に応じて栽培施設内の温湿度を制御する必要がある。   In plant cultivation facilities, the external natural environment greatly affects the temperature and humidity inside the facility. Therefore, it is necessary to control the temperature and humidity in the cultivation facility according to the external natural environment so that an environment suitable for plant growth is maintained.

特許第5578469号公報Japanese Patent No. 5578469

夜間は栽培施設内の温度が下がるとともに相対湿度が急上昇するため、必要に応じて加温および除湿が行われる。このとき、除湿のために換気を行うと施設内の温度が下がってしまい、さらなる加温が必要になってしまうという問題があった。また、新たに除湿器を設置するにはコストや手間がかかるという問題があった。   At night, the temperature in the cultivation facility decreases and the relative humidity increases rapidly. Therefore, heating and dehumidification are performed as necessary. At this time, if ventilation is performed for dehumidification, the temperature in the facility is lowered, and further heating is required. In addition, there is a problem that it takes cost and trouble to newly install a dehumidifier.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、植物の栽培施設内を適切な湿度に制御することが可能な、植物の栽培施設内の環境管理システムの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide an environmental management system in a plant cultivation facility capable of controlling the inside of the plant cultivation facility to an appropriate humidity with a simple configuration. To do.

上記目的を達成するための本発明の植物の栽培施設内の環境管理システムは、植物の栽培施設内に設置され、前記栽培施設内の加温が必要なときに、燃焼処理により前記栽培施設内を加温する加温機と、前記加温機による燃焼処理で発生した排ガスを除湿する除湿器と、前記除湿器で燃焼処理が行われているときに、除湿された排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収運転を行い、前記栽培施設内に二酸化炭素の供給が必要になると、前記二酸化炭素回収運転により回収した二酸化炭素を前記栽培施設内に供給する二酸化炭素供給運転を行う二酸化炭素回収供給装置と、前記栽培施設内の湿度を計測する湿度センサと、前記二酸化炭素回収供給装置で前記二酸化炭素回収運転および二酸化炭素供給運転が行われていないときに、前記湿度センサで計測された前記栽培施設内の湿度が所定値以上になると、前記除湿器により前記栽培施設内の空気の除湿を行う除湿制御装置とを備えることを特徴とする。   An environmental management system in a plant cultivation facility according to the present invention for achieving the above object is installed in a plant cultivation facility, and when heating in the cultivation facility is required, the inside of the cultivation facility is subjected to a combustion process. A dehumidifier that dehumidifies the exhaust gas generated by the combustion process by the warmer, and collects carbon dioxide from the dehumidified exhaust gas when the dehumidifier is performing the combustion process. When the carbon dioxide recovery operation is performed and the supply of carbon dioxide is required in the cultivation facility, the carbon dioxide recovery supply is performed to supply the carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery operation to the cultivation facility. A device, a humidity sensor that measures humidity in the cultivation facility, and when the carbon dioxide recovery operation and carbon dioxide supply operation are not performed in the carbon dioxide recovery supply device, The humidity of the culture facility which is measured in degrees sensor exceeds a predetermined value, characterized in that it comprises a dehumidifying controller for dehumidification of the air in the cultivation facilities by the dehumidifier.

本発明の植物の栽培施設内の環境管理システムによれば、簡易な構成で、植物の栽培施設内を適切な湿度に制御することができる。   According to the environmental management system in the plant cultivation facility of the present invention, the inside of the plant cultivation facility can be controlled to an appropriate humidity with a simple configuration.

一実施形態による除湿制御装置を用いた施設内環境管理システムの構成を示す全体図である。1 is an overall view showing a configuration of an in-facility environment management system using a dehumidification control device according to an embodiment. 一実施形態による除湿制御装置を用いた施設内環境管理システムで実行されるCO2回収処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart showing a flow of the CO 2 recovery process performed by the facility environmental management system using a dehumidification control system according to one embodiment. 一実施形態による除湿制御装置を用いた施設内環境管理システムで実行されるCO2供給処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart showing a flow of CO 2 supply process executed in the facility environment management system using the dehumidification control system according to one embodiment. 一実施形態による除湿制御装置を用いた施設内環境管理システムで実行される除湿処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the dehumidification process performed with the in-facility environmental management system using the dehumidification control apparatus by one Embodiment.

〈一実施形態による除湿制御装置を利用した施設内環境管理システム1の構成〉
本発明の一実施形態による除湿制御装置を利用した施設内環境管理システム1の構成について、図1を参照して説明する。
<Configuration of In-Facility Environmental Management System 1 Using Dehumidification Control Device According to One Embodiment>
A configuration of an in-facility environment management system 1 using a dehumidification control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態による施設内環境管理システム1は、管理対象の栽培施設A内に設置された温度センサ11と、照度センサ12と、CO2センサ13と、湿度センサ14と、加温機15と、浄化装置16と、第1三方弁17と、除湿器18と、第2三方弁19と、第3三方弁20と、CO2回収供給装置21と、制御装置22とを備える。 The in-facility environment management system 1 according to the present embodiment includes a temperature sensor 11, an illuminance sensor 12, a CO 2 sensor 13, a humidity sensor 14, and a warmer 15, which are installed in the cultivation facility A to be managed. A purification device 16, a first three-way valve 17, a dehumidifier 18, a second three-way valve 19, a third three-way valve 20, a CO 2 recovery supply device 21, and a control device 22 are provided.

温度センサ11は、栽培施設A内の温度を計測する。照度センサ12は、栽培施設A内の照度を計測する。CO2センサ13は、栽培施設A内の二酸化炭素濃度を計測する。湿度センサ14は、栽培施設A内の湿度を計測する。 The temperature sensor 11 measures the temperature in the cultivation facility A. The illuminance sensor 12 measures the illuminance in the cultivation facility A. The CO 2 sensor 13 measures the carbon dioxide concentration in the cultivation facility A. The humidity sensor 14 measures the humidity in the cultivation facility A.

加温機15は、燃料を燃焼することで栽培施設A内を加温するものであり、燃焼処理により排出される排ガスが浄化装置16に供給されるように配管d1が接続されている。浄化装置16は、加温機15から配管d1を介して導入した排ガスから窒素酸化物(NOx)および硫黄酸化物(SOx)を除去して浄化する。   The warmer 15 heats the inside of the cultivation facility A by burning fuel, and a pipe d1 is connected so that the exhaust gas discharged by the combustion process is supplied to the purification device 16. The purification device 16 removes and purifies nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) from the exhaust gas introduced from the warmer 15 through the pipe d1.

第1三方弁17は、浄化装置16に配管d2を介して接続された接続ポート17aと、第2三方弁19に配管d3を介して接続された接続ポート17bと、除湿器18に配管d4を介して接続された接続ポート17cとを有する。第1三方弁17は、接続ポート17a、17b、および17cの開閉を制御することにより、配管d2→配管d4の流路と、配管d3→配管d4の流路とを切り替える。   The first three-way valve 17 includes a connection port 17a connected to the purification device 16 via a pipe d2, a connection port 17b connected to the second three-way valve 19 via a pipe d3, and a pipe d4 to the dehumidifier 18. And a connection port 17c connected to each other. The first three-way valve 17 switches the flow path of the pipe d2 → pipe d4 and the flow path of the pipe d3 → pipe d4 by controlling the opening and closing of the connection ports 17a, 17b, and 17c.

除湿器18は、配管d4を介して流入された空気を除湿するもので、例えばデシカント除湿器で構成できる。   The dehumidifier 18 dehumidifies the air that has flowed in via the pipe d4, and can be constituted by a desiccant dehumidifier, for example.

第2三方弁19は、栽培施設A内の空間に配管d5を介して接続された接続ポート19aと、屋外空間に配管d6を介して接続された接続ポート19bと、第1三方弁17に配管d3を介して接続された接続ポート19cとを有する。第2三方弁19は、接続ポート19a、19b、および19cの開閉を制御することにより、配管d5→配管d3の流路と、配管d6→配管d3の流路とを切り替える。   The second three-way valve 19 has a connection port 19a connected to the space in the cultivation facility A via the pipe d5, a connection port 19b connected to the outdoor space via the pipe d6, and a pipe to the first three-way valve 17. and a connection port 19c connected through d3. The second three-way valve 19 switches the flow path of the pipe d5 → pipe d3 and the flow path of the pipe d6 → pipe d3 by controlling the opening and closing of the connection ports 19a, 19b, and 19c.

第3三方弁20は、CO2回収供給装置21に配管d7を介して接続された接続ポート20aと、栽培施設A内の空間に配管d8を介して接続された20bと、除湿器18に配管d9を介して接続された接続ポート20cとを有する。第3三方弁20は、接続ポート20a、20b、および20cの開閉を制御することにより、配管d9→配管d7の流路と、配管d9→配管d8の流路とを切り替える。 The third three-way valve 20 is connected to the CO 2 recovery and supply device 21 via the pipe d7, 20b connected to the space in the cultivation facility A via the pipe d8, and piped to the dehumidifier 18 and a connection port 20c connected via d9. The third three-way valve 20 switches the flow path of the pipe d9 → pipe d7 and the flow path of the pipe d9 → pipe d8 by controlling the opening and closing of the connection ports 20a, 20b, and 20c.

CO2回収供給装置21は、CO2貯留部211を有し、CO2回収運転およびCO2供給運転を行う。CO2貯留部211は、第3三方弁20に配管d7を介して接続され、吸湿剤(シリカゲルやゼオライト等の物質)で構成された第1貯留塔211a、および第2貯留塔211bを有する。第1貯留塔211aおよび第2貯留塔211bは、高CO2環境下でCO2を吸着して貯留し、低CO2環境下で、貯留したCO2を離脱させる。本実施形態においては、貯留塔を2つ並列して使用しているが、1つまたは3つ以上でもよい。より多い数の貯留塔を設置することにより、CO2の回収および供給能力を向上させることができる。貯留塔を複数設置する際に、個々の出入り口に弁を設けることで吸湿剤の交換やメンテナンス時に便利になる。 The CO 2 recovery supply device 21 has a CO 2 storage unit 211 and performs a CO 2 recovery operation and a CO 2 supply operation. The CO 2 storage unit 211 has a first storage tower 211a and a second storage tower 211b that are connected to the third three-way valve 20 via a pipe d7 and are made of a hygroscopic agent (a substance such as silica gel or zeolite). First storage tower 211a and second storage tower 211b is pooled by adsorbing CO 2 under high CO 2 environment in a low CO 2 environment, disengaging the reservoir was CO 2. In this embodiment, two storage towers are used in parallel, but one or three or more may be used. By installing a larger number of storage towers, the CO 2 recovery and supply capacity can be improved. When installing multiple storage towers, it is convenient to replace the hygroscopic agent or perform maintenance by providing a valve at each doorway.

制御装置22は、CO2回収運転制御部221と、CO2供給運転制御部222と、除湿制御部223とを有する。 The control device 22 includes a CO 2 recovery operation control unit 221, a CO 2 supply operation control unit 222, and a dehumidification control unit 223.

CO2回収運転制御部221は、夜間の所定時間帯T1に加温機15が運転しているときには、加温機15から排出されて浄化および除湿された排ガスから、CO2を回収するためのCO2回収運転を、CO2回収供給装置21に実行させる。CO2回収運転を実行させる際は、CO2回収運転制御部221は、第1三方弁17の接続ポート17aおよび17cを開状態にし、接続ポート17bを閉状態にする。また、第3三方弁20の接続ポート20cおよび20aを開状態にし、接続ポート20bを閉状態にする。 The CO 2 recovery operation control unit 221 is for recovering CO 2 from the exhaust gas exhausted from the warmer 15 and purified and dehumidified when the warmer 15 is operating during a predetermined time period T1 at night. The CO 2 recovery operation is executed by the CO 2 recovery supply device 21. When executing a CO 2 recovery operation, the CO 2 recovery operation control unit 221, a connection port 17a and 17c of the first three-way valve 17 is in the open state, and the connection port 17b in the closed state. Further, the connection ports 20c and 20a of the third three-way valve 20 are opened, and the connection port 20b is closed.

CO2供給運転制御部222は、昼間の所定時間帯T2に、照度センサ12で計測された栽培施設A内の照度が所定値以上であり、且つCO2センサ13で計測された栽培施設A内のCO2濃度が所定値以下のときには、栽培施設A内にCO2の供給が必要と判断する。そして、外気を取り入れて、貯留塔を低CO2雰囲気とすることで、CO2を脱離させて、回収されたCO2を供給し、栽培施設A内に流出させるためのCO2供給運転を、CO2回収供給装置21に実行させる。CO2供給運転を実行させる際は、CO2供給運転制御部222は、第1三方弁17の接続ポート17aを閉状態にし、接続ポート17bおよび17cを開状態にする。また、第2三方弁19の接続ポート19bおよび19cを開状態にし、接続ポート19aを閉状態にする。また、第3三方弁20の接続ポート20cおよび接続ポート20aを開状態にし、接続ポート20bを閉状態にする。 The CO 2 supply operation control unit 222 has the illuminance in the cultivation facility A measured by the illuminance sensor 12 at a predetermined time zone T2 during the daytime that is equal to or greater than a predetermined value and is measured in the cultivation facility A measured by the CO 2 sensor 13. When the CO 2 concentration is less than or equal to the predetermined value, it is determined that the supply of CO 2 in the cultivation facility A is necessary. Then, incorporating the outside air, the reservoir column by a low CO 2 atmosphere, the CO 2 desorbed by supplying the recovered CO 2, the CO 2 supply operation for causing the outflow in the cultivation facilities A The CO 2 recovery and supply device 21 is made to execute. When executing the CO 2 supply operation, CO 2 supply operation control unit 222, a connection port 17a of the first three-way valve 17 is closed, the connection ports 17b and 17c in an open state. Further, the connection ports 19b and 19c of the second three-way valve 19 are opened, and the connection port 19a is closed. Further, the connection port 20c and the connection port 20a of the third three-way valve 20 are opened, and the connection port 20b is closed.

除湿制御部223は、CO2回収運転の対象である時間帯T1およびCO2供給運転の対象である時間帯T2以外で予め設定された時間帯T3に、湿度センサ14で計測された栽培施設A内の湿度が所定値以上になると、CO2回収運転の際に用いる除湿器18による栽培施設A内の空気の除湿処理を実行させる。除湿処理を実行させる際は、除湿制御部223は、第1三方弁17の接続ポート17aを閉状態にし、接続ポート17bおよび接続ポート17cを開状態にする。また、第2三方弁19の接続ポート19bを閉状態にし、接続ポート19aおよび接続ポート19cを開状態にする。また、第3三方弁20の接続ポート20cおよび接続ポート20bを開状態にし、接続ポート20aを閉状態にする。 The dehumidification control unit 223 is configured such that the cultivation facility A measured by the humidity sensor 14 in a time zone T3 set in advance other than the time zone T1 that is the target of the CO 2 recovery operation and the time zone T2 that is the target of the CO 2 supply operation. When the humidity of the inside becomes a predetermined value or more, the dehumidification processing of the air in the cultivation facility A is performed by the dehumidifier 18 used in the CO 2 recovery operation. When executing the dehumidifying process, the dehumidifying control unit 223 closes the connection port 17a of the first three-way valve 17 and opens the connection port 17b and the connection port 17c. Further, the connection port 19b of the second three-way valve 19 is closed, and the connection port 19a and the connection port 19c are opened. Further, the connection port 20c and the connection port 20b of the third three-way valve 20 are opened, and the connection port 20a is closed.

〈一実施形態による除湿制御装置を利用した施設内環境管理システム1の動作〉
次に、本実施形態による施設内環境管理システム1の動作について説明する。本実施形態において、温度センサ11で計測された栽培施設A内の温度が所定値以下であれば、加温機15がON状態に切り替えられるように設定されている。加温機15をOFF状態からON状態に切り替える温度値は、季節によって変更してもよい。当該施設内環境管理システム1において、(1) CO2回収運転の対象として予め設定された時間帯T1に実行される処理、(2) CO2供給運転の対象として予め設定された時間帯T2に実行される処理、および、(3) 時間帯T1およびT2以外で湿度制御運転の対象として予め設定された時間帯T3に実行される処理について、それぞれ図2〜4のフローチャートを参照して説明する。
<Operation | movement of the in-facility environmental management system 1 using the dehumidification control apparatus by one Embodiment>
Next, the operation of the in-facility environment management system 1 according to the present embodiment will be described. In this embodiment, if the temperature in the cultivation facility A measured by the temperature sensor 11 is equal to or lower than a predetermined value, the warmer 15 is set to be switched to the ON state. The temperature value for switching the warmer 15 from the OFF state to the ON state may be changed according to the season. In the in-facility environmental management system 1, (1) processing executed in a time zone T1 preset as a target of CO 2 recovery operation, and (2) in a time zone T2 preset as a target of CO 2 supply operation. The processes to be executed and (3) the processes to be executed in the time zone T3 set in advance as the target of the humidity control operation other than the time zones T1 and T2 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. .

[(1) CO2回収運転の対象として予め設定された時間帯T1に実行される処理(図2参照)]
CO2回収運転の対象として予め設定された時間帯T1の開始時刻が到来し、現在時刻が時間帯T1内になると(S1の「YES」)、加温機15がON状態であるか否かがCO2回収運転制御部221により判断される(S2)。ここで、CO2回収運転制御部221では、加温機15から排出される排ガスの温度を計測する温度センサ(図示せず)から取得される温度が所定値以上になったとき、または、加温機15からON状態であることを示す信号を検知したときに、加温機がON状態であると判断される。
[(1) Processing to be executed in time zone T1 set in advance as a target of CO 2 recovery operation (see FIG. 2)]
When the start time of the time zone T1 preset as the target of the CO 2 recovery operation arrives and the current time falls within the time zone T1 (“YES” in S1), whether or not the warmer 15 is in the ON state. Is determined by the CO 2 recovery operation control unit 221 (S2). Here, in the CO 2 recovery operation control unit 221, when the temperature acquired from a temperature sensor (not shown) that measures the temperature of the exhaust gas discharged from the warmer 15 exceeds a predetermined value, When a signal indicating that the warmer 15 is in the ON state is detected, it is determined that the warmer is in the ON state.

加温機15がON状態であると(S2の「YES」)、CO2回収運転制御部221により、第1三方弁17および第3三方弁20の開閉が制御される(S3)。具体的には、第1三方弁17の接続ポート17aおよび17cが開状態、接続ポート17bが閉状態であり、第3三方弁20の接続ポート20cおよび20aが開状態、接続ポート20bが閉状態になるように制御される。 When the warmer 15 is in the ON state (“YES” in S2), the CO 2 recovery operation control unit 221 controls the opening and closing of the first three-way valve 17 and the third three-way valve 20 (S3). Specifically, the connection ports 17a and 17c of the first three-way valve 17 are open, the connection port 17b is closed, the connection ports 20c and 20a of the third three-way valve 20 are open, and the connection port 20b is closed. It is controlled to become.

上述したように三方弁の接続ポートの開閉が制御されることにより、加温機15から排出されたCO2濃度が高い排ガスが配管d1を介して浄化装置16に流出されてNOxおよびSOxが除去されて浄化され、さらに配管d2およびd4を介して除湿器18に流出されて除湿される。除湿された排ガスは配管d9およびd7を介してCO2回収供給装置21に流出される。 As described above, by controlling the opening and closing of the connection port of the three-way valve, the exhaust gas having a high CO 2 concentration discharged from the warmer 15 is discharged to the purification device 16 through the pipe d1 to remove NOx and SOx. Then, it is purified, and further flows out to the dehumidifier 18 through the pipes d2 and d4 to be dehumidified. The dehumidified exhaust gas flows out to the CO 2 recovery supply device 21 through the pipes d9 and d7.

配管d7からCO2回収供給装置21にCO2濃度の高い排ガスが流入されると、CO2貯留部211においてCO2回収運転が開始され、排ガス内のCO2が第1貯留塔211aおよび第2貯留塔211bに吸着される(S4)。その後ステップS1に戻り、時間帯T1の間は、加温機がON状態であるか否かの監視が継続される(S1の「YES」、S2)。 When the exhaust gas high from the pipe d7 of the CO 2 concentration in the CO 2 recovery feeder 21 is introduced, the CO 2 recovery operation under CO 2 reservoir 211 is started, CO 2 is the first storage tower 211a in the exhaust gas and the second It is adsorbed by the storage tower 211b (S4). Thereafter, the process returns to step S1, and during the time period T1, it is continuously monitored whether or not the warmer is in the ON state (“YES” in S1, S2).

そして、栽培施設A内の温度が所定値以上になり加温機15がOFF状態に切り替わると(S2の「NO」)、加温機15からCO2濃度が高い排ガスが流出されなくなり、CO2回収運転が停止される(S5)。また、現在時刻が時間帯T1内ではなくなったとき(S1の「NO」)には、加温機15からの排ガスがCO2回収供給装置21に流入されないように第1三方弁17および第3三方弁20の接続ポートの開閉が制御され、CO2回収運転が停止される(S5)。 Then, when the temperature in the cultivation facility A becomes equal to or higher than the predetermined value and the warmer 15 is switched to the OFF state (“NO” in S2), the exhaust gas having a high CO 2 concentration does not flow out from the warmer 15, and CO 2. The collection operation is stopped (S5). Further, when the current time is not within the time zone T1 (“NO” in S1), the first three-way valve 17 and the third three-way valve 17 and the third valve are prevented so that the exhaust gas from the warmer 15 does not flow into the CO 2 recovery supply device 21. The opening and closing of the connection port of the three-way valve 20 is controlled, and the CO 2 recovery operation is stopped (S5).

[(2) CO2供給運転の対象として予め設定された時間帯T2に実行される処理(図3参照)]
CO2供給運転の対象として予め設定された時間帯T2の開始時刻が到来し、現在時刻が時間帯T2内になると(S11の「YES」)、制御装置22のCO2供給運転制御部222により、照度センサ12で計測された栽培施設A内の照度が所定値以上であり、且つCO2センサ13で計測された栽培施設A内のCO2濃度が所定値以下であるか否かが判断される(S12)。CO2供給運転制御部222により栽培施設A内の照度が所定値以上であり且つCO2濃度が所定値以下であると判断されると(S12の「YES」)、第1三方弁17、第2三方弁19、および第3三方弁20の開閉が制御される(S13)。具体的には、第1三方弁17の接続ポート17aが閉状態、接続ポート17bおよび17cが開状態であり、第2三方弁19の接続ポート19aが閉状態、接続ポート19bおよび19cが開状態であり、第3三方弁20の接続ポート20cおよび20aが開状態、接続ポート20bが閉状態になるように制御される。
[(2) Processing to be executed in time zone T2 set in advance as a target of CO 2 supply operation (see FIG. 3)]
When the start time of the time zone T2 preset as the target of the CO 2 supply operation arrives and the current time falls within the time zone T2 (“YES” in S11), the CO 2 supply operation control unit 222 of the control device 22 It is determined whether or not the illuminance in the cultivation facility A measured by the illuminance sensor 12 is equal to or greater than a predetermined value and the CO 2 concentration in the cultivation facility A measured by the CO 2 sensor 13 is equal to or smaller than a predetermined value. (S12). When the CO 2 supply operation control unit 222 determines that the illuminance in the cultivation facility A is equal to or higher than a predetermined value and the CO 2 concentration is equal to or lower than the predetermined value (“YES” in S12), the first three-way valve 17, The opening and closing of the two-way valve 19 and the third three-way valve 20 are controlled (S13). Specifically, the connection port 17a of the first three-way valve 17 is closed, the connection ports 17b and 17c are open, the connection port 19a of the second three-way valve 19 is closed, and the connection ports 19b and 19c are open. The connection ports 20c and 20a of the third three-way valve 20 are controlled to be in an open state and the connection port 20b is in a closed state.

このように三方弁の開閉が制御されることにより、外気が、配管d6、d3、d4、d9、およびd7を介してCO2回収供給装置21に流入される。配管d7からCO2回収供給装置21に外気が流入されると、外気はCO2濃度が低いためCO2貯留部211においてCO2供給運転が開始され、第1貯留塔211aおよび第2貯留塔211bに吸着されていたCO2が離脱される。離脱されたCO2は、配管d7から流入される空気とともに配管d10から栽培施設A内に供給される(S14)。CO2供給運転は、数分単位でCO2の離脱処理の実行と停止とが切り替えられて行われる。その後、ステップS11に戻り、時間帯T2の間は、栽培施設A内の照度が所定値以上であり、且つCO2濃度が所定値以下であるか否かの監視が継続される(S11の「YES」、S12)。 By controlling the opening and closing of the three-way valve in this way, the outside air flows into the CO 2 recovery and supply device 21 via the pipes d6, d3, d4, d9, and d7. When outside air flows into the CO 2 recovery supply device 21 from the pipe d7, since the outside air has a low CO 2 concentration, the CO 2 supply operation is started in the CO 2 storage unit 211, and the first storage tower 211a and the second storage tower 211b. The CO 2 adsorbed on the gas is released. The separated CO 2 is supplied into the cultivation facility A from the pipe d10 together with the air flowing in from the pipe d7 (S14). The CO 2 supply operation is performed by switching between execution and stop of the CO 2 separation process in units of several minutes. Thereafter, the process returns to step S11, during the time period T2, the illuminance in the cultivation facilities A is equal to or higher than a predetermined value, and the CO 2 concentration is continued monitoring of or less than a predetermined value (S11 of " YES ", S12).

そして、栽培施設A内の照度が所定値以下になったか、または一定時間連続してCO2濃度が所定値以上になったと判断されたとき(S12の「NO」)、あるいは、現在時刻が時間帯T2内ではなくなったとき(S11の「NO」)には、外気がCO2回収供給装置21に流入されないように第1三方弁17、第2三方弁19、および第3三方弁20の接続ポートの開閉が制御され、CO2供給運転が停止される(S15)。 And when it is judged that the illuminance in the cultivation facility A has become a predetermined value or less, or the CO 2 concentration has become a predetermined value or more continuously for a certain period of time (“NO” in S12), or the current time is time When it is no longer in the belt T2 (“NO” in S11), the first three-way valve 17, the second three-way valve 19, and the third three-way valve 20 are connected so that outside air does not flow into the CO 2 recovery supply device 21. The opening and closing of the port is controlled, and the CO 2 supply operation is stopped (S15).

また、上述した処理において、時間帯T2内にCO2供給運転を実行する条件として、栽培施設A内が所定値以上の照度であること、および所定値以下のCO2濃度であることに加え、土壌水分量を計測するセンサ(図示せず)から取得する計測値が所定値以上であることを加えてもよい。この条件を加えることにより、さらに植物の光合成に適した省エネ制御による環境管理を行うことができる。 Moreover, in the process mentioned above, as conditions for performing the CO 2 supply operation in the time zone T2, in addition to the illuminance within the cultivation facility A being a predetermined value or more and a CO 2 concentration being a predetermined value or less, You may add that the measured value acquired from the sensor (not shown) which measures soil moisture content is more than predetermined value. By adding this condition, it is possible to perform environmental management by energy-saving control suitable for plant photosynthesis.

[(3) 時間帯T1およびT2以外で湿度制御の対象として予め設定された時間帯T3に実行される処理(図4参照)]
湿度制御の対象として予め設定された時間帯T3の開始時刻が到来し、現在時刻が時間帯T3内になると(S21の「YES」)、制御装置22の除湿制御部223により、湿度センサ14で計測された栽培施設A内の湿度が所定値以上であるか否かが判断される(S22)。除湿制御部223により栽培施設A内の湿度が所定値(例えば、85%)以上であると判断されると(S22の「YES」)、第1三方弁17、第2三方弁19、および第3三方弁20の開閉が制御される(S23)。具体的には、第1三方弁17の接続ポート17aが閉状態、接続ポート17bおよび17cが開状態、第2三方弁19の接続ポート19aおよび19cが開状態、接続ポート19bが閉状態、第3三方弁20の接続ポート20aが閉状態、接続ポート20bおよび20cが開状態になるように制御される。
[(3) Processing executed in time zone T3 set in advance as a target for humidity control other than time zones T1 and T2 (see FIG. 4)]
When the start time of the time zone T3 preset as the target of humidity control has arrived and the current time is within the time zone T3 (“YES” in S21), the dehumidification control unit 223 of the control device 22 causes the humidity sensor 14 to It is determined whether or not the measured humidity in the cultivation facility A is equal to or higher than a predetermined value (S22). When the dehumidification control unit 223 determines that the humidity in the cultivation facility A is equal to or higher than a predetermined value (for example, 85%) (“YES” in S22), the first three-way valve 17, the second three-way valve 19, and the first The opening and closing of the three-way valve 20 is controlled (S23). Specifically, the connection port 17a of the first three-way valve 17 is closed, the connection ports 17b and 17c are open, the connection ports 19a and 19c of the second three-way valve 19 are open, the connection port 19b is closed, 3. Control is performed so that the connection port 20a of the three-way valve 20 is closed and the connection ports 20b and 20c are opened.

このように三方弁の開閉が制御されることにより、配管d5、d3、およびd4を介して流入された栽培施設A内の空気が、CO2回収運転に用いられる除湿器18に流出される。 By controlling the opening and closing of the three-way valve in this way, the air in the cultivation facility A that has flowed in via the pipes d5, d3, and d4 flows out to the dehumidifier 18 that is used for the CO 2 recovery operation.

除湿器18では、湿度制御部223の制御により、配管d4から流入される空気の除湿処理が開始され、除湿された空気は配管d9およびd8を介して栽培施設A内に供給される(S24)。その後、ステップS21に戻り、時間帯T3の間は、栽培施設内Aの湿度が所定値以上であるか否かの監視が継続される(S21の「YES」、S22)。   In the dehumidifier 18, the dehumidification process of the air flowing in from the pipe d4 is started by the control of the humidity control unit 223, and the dehumidified air is supplied into the cultivation facility A through the pipes d9 and d8 (S24). . Thereafter, the process returns to step S21, and during the time zone T3, it is continuously monitored whether or not the humidity in the cultivation facility A is equal to or higher than a predetermined value ("YES" in S21, S22).

そして、栽培施設A内の湿度が所定値以下になったと判断されたとき(S22の「NO」)、または、現在時刻が時間帯T3内ではなくなったとき(S21の「NO」)には、栽培施設A内の空気が除湿器18に流入されないように第1三方弁17および第2三方弁19の接続ポートの開閉が制御され、除湿器18による栽培施設A内空気の除湿処理が停止される(S25)。   When it is determined that the humidity in the cultivation facility A has become a predetermined value or less (“NO” in S22), or when the current time is not within the time zone T3 (“NO” in S21), The opening and closing of the connection port of the first three-way valve 17 and the second three-way valve 19 is controlled so that the air in the cultivation facility A does not flow into the dehumidifier 18, and the dehumidification processing of the air in the cultivation facility A by the dehumidifier 18 is stopped. (S25).

また、上述した処理において、時間帯T3に湿度制御を実行する条件として、栽培施設A内が所定値以上の湿度であることに加え、屋外の絶対湿度が屋内の絶対湿度よりも低いことを加えてもよい。この条件を加えることにより、湿度制御による効果を高めることができる。   In addition, in the above-described processing, as a condition for executing the humidity control in the time zone T3, in addition to the humidity in the cultivation facility A being a predetermined value or higher, the outdoor absolute humidity is lower than the indoor absolute humidity. May be. By adding this condition, the effect of humidity control can be enhanced.

以上の実施形態によれば、植物の栽培施設内において、日没後から、加温処理が必要になる夜間の時間帯までの間の湿度が急激に上昇するときに、既設の設備を用いて簡易に構成したシステムで、当該栽培施設内を適切な湿度に制御することができる。   According to the above embodiment, in the plant cultivation facility, when the humidity rises rapidly after sunset until the night time zone that requires heating treatment, it is simplified using existing equipment. With the system configured as above, the inside of the cultivation facility can be controlled to an appropriate humidity.

また、上述した実施形態において、CO2回収運転の対象とする時間帯T1、CO2供給運転の対象とする時間帯T2、および湿度制御の対象とする時間帯T3を、地域(気候)や季節ごと等で適宜設定を変更することで、さらに精度よく栽培施設内を植物の生育に好適な環境に保つことができる。 Further, in the above-described embodiment, the time zone T1 that is the target of the CO 2 recovery operation, the time zone T2 that is the target of the CO 2 supply operation, and the time zone T3 that is the target of the humidity control are set to the region (climate) and season. By changing the settings as appropriate, etc., the inside of the cultivation facility can be maintained in a suitable environment for plant growth with higher accuracy.

1 施設内環境管理システム
11 温度センサ
12 照度センサ
13 CO2センサ
14 湿度センサ
15 加温機
16 浄化装置
17 第1三方弁
17a、17b、17c 接続ポート
18 除湿器
19 第2三方弁
19a、19b、19c 接続ポート
20 第3三方弁
20a、20b、20c 接続ポート
21 CO2回収供給装置
22 制御装置
211 CO2貯留部
211a 第1貯留塔
211b 第2貯留塔
221 CO2回収運転制御部
222 CO2供給運転制御部
223 除湿制御部
1 facility environmental management system 11 Temperature sensor 12 illumination sensor 13 CO 2 sensor 14 and humidity sensor 15 heating unit 16 purification device 17 first three-way valve 17a, 17b, 17c connecting port 18 dehumidifier 19 second three-way valve 19a, 19b, 19c connecting port 20 third three-way valve 20a, 20b, 20c connecting port 21 CO 2 recovery feeder 22 controller 211 CO 2 reservoir 211a first storage tower 211b the second storage tower 221 CO 2 recovery operation control unit 222 CO 2 supply Operation control unit 223 Dehumidification control unit

Claims (2)

植物の栽培施設内に設置され、前記栽培施設内の加温が必要と判断すると、燃焼処理により前記栽培施設内を加温する加温機と、
前記加温機による燃焼処理で発生した排ガスを除湿する除湿器と、
前記加温機で燃焼処理が行われているときに、前記除湿器で除湿された排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収運転を行い、前記栽培施設内に二酸化炭素の供給が必要と判断すると、前記二酸化炭素回収運転により回収した二酸化炭素を前記栽培施設内に供給する二酸化炭素供給運転を行う二酸化炭素回収供給装置と、
前記栽培施設内の湿度を計測する湿度センサと、
前記二酸化炭素回収供給装置で前記二酸化炭素回収運転および前記二酸化炭素供給運転が行われていないときに、前記湿度センサで計測された前記栽培施設内の湿度が所定値以上になると、前記除湿器により前記栽培施設内の空気の除湿を行う除湿制御装置と
を備えることを特徴とする植物の栽培施設内の環境管理システム。
When it is installed in a plant cultivation facility and it is determined that heating in the cultivation facility is necessary, a heating machine that heats the cultivation facility by combustion processing;
A dehumidifier for dehumidifying the exhaust gas generated by the combustion treatment by the heater;
When a combustion process is being performed by the warmer, performing a carbon dioxide recovery operation for recovering carbon dioxide from the exhaust gas dehumidified by the dehumidifier, and determining that the supply of carbon dioxide is necessary in the cultivation facility A carbon dioxide recovery and supply device for performing a carbon dioxide supply operation for supplying carbon dioxide recovered by the carbon dioxide recovery operation to the cultivation facility;
A humidity sensor for measuring the humidity in the cultivation facility;
When the humidity in the cultivation facility measured by the humidity sensor is equal to or higher than a predetermined value when the carbon dioxide recovery operation and the carbon dioxide supply operation are not performed in the carbon dioxide recovery supply device, the dehumidifier An environmental management system in a plant cultivation facility, comprising: a dehumidification control device that performs dehumidification of air in the cultivation facility.
前記二酸化炭素回収供給装置は、夜間の所定時間帯内に前記二酸化炭素回収運転を行い、昼間の所定時間帯内に前記二酸化炭素供給運転を行い、
前記除湿制御装置は、前記昼間の所定時間帯が終了してから前記夜間の所定時間帯が開始するまでの間に前記湿度センサで計測された前記栽培施設内の湿度が所定値以上になると、前記除湿器により前記栽培施設内の空気の除湿を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の植物の栽培施設内の環境管理システム。
The carbon dioxide recovery supply device performs the carbon dioxide recovery operation within a predetermined time zone at night, performs the carbon dioxide supply operation within a predetermined time zone during the day,
The dehumidification control device, when the humidity in the cultivation facility measured by the humidity sensor between the end of the predetermined time zone during the day and the start of the predetermined time zone during the night becomes a predetermined value or more, The environment management system in a plant cultivation facility according to claim 1, wherein the dehumidifier dehumidifies air in the cultivation facility.
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